CN102288348A - 一种液罐动态测试试验台 - Google Patents

Abstract

一种液罐动态测试试验台，主要有导轨、绳索、摄像机、罐体、压力测试单元、马达、滑板、转盘、液压缸、钢球支架组件、轴承及工控机组成，使用本发明能够模拟液罐车的运动工况，能够实现单一工况模拟和联合工况模拟，能够模拟路面不平对罐体的冲击，方便测试罐体在罐车各种运动工况下的受力，便于根据录制的图像分析液体的运动特点，为罐车的轻量化设计提供更为有效的参考和分析数据，提高液罐车的安全性和可靠性，试验台具有响应速度快、结构简单、模拟车辆行驶工况多等优点。

Description

一种液罐动态测试试验台

技术领域

本发明涉及一种动态测试试验台，尤其涉及一种液罐动态测试试验台。

背景技术

随着我国经济的快速发展及人们对各种液态物质需求的不断增加，液体运输需求量急剧增加，在每年公路运输2亿吨危险货物中，仅易燃易爆油类就达1亿吨，现有的11.64万辆危险品公路运输车辆中液体运输车占60％。另外，还有数量更大的非危险品液体运输车，而且预计我国液体运输车在后续几年中以年增长15％的速度快速发展。这些液体运输车辆在高速转向及紧急制动等极限工况以及晃动液体对罐体的冲击是造成液体运输车交通事故的主要原因，给社会和环境造成重大影响。目前液体对罐体的冲击力及其运动形态的研究还没有成熟的理论分析和计算方法，造成在罐体设计过程中往往取较大的壁厚来保证安全性，这样的设计方法难以实现整车的轻量化，造成车辆自重大、油耗高、制动安全性差。目前还没有研究液罐的动态测试试验台，因此有必要开发一种液罐动态测试试验台来研究液体运输车在行驶过程中液体对罐体的冲击力和液体运动形态。

发明内容

本发明针对目前液罐研究存在的不足，提出一种液罐动态测试试验台，能够模拟车辆行驶工况，研究液体对罐体的冲击力和液体的运动形态，为罐体的设计提供更为科学的试验数据。

本发明是通过如下技术措施实现的：

一种液罐动态测试试验台，由纵向导轨、纵向绳索、前摄像机、罐体、后端压力测试单元、纵向马达、滑板、转盘、横向导轨、后左液压缸、后右液压缸、旋转马达、前左液压缸、横向马达、前右液压缸、横向绳索、前端压力测试单元、后摄像机、钢球支架组件、轴承及工控机组成，纵向导轨固定安装在地面上，纵向绳索环形安装在纵向导轨两端的滑套上，横向导轨安装在纵向导轨上，纵向马达安装在地面上，纵向马达拉动纵向绳索环形转动从而牵引横向导轨在纵向导轨上纵向移动，横向绳索环形安装在横向导轨两端的滑套上，滑板安装在横向导轨上，横向马达拉动横向绳索环形转动从而牵引滑板在横向导轨上横向移动，滑板上的套筒通过轴承与转盘联接，滑板和转盘之间安装有钢球支架组件，旋转马达固定安装在转盘上，旋转马达的驱动轴穿过滑板上的套筒与滑板键联接，后左液压缸、后右液压缸、前左液压缸和前右液压缸的底座均固定安装在转盘上，后左液压缸、后右液压缸、前左液压缸和前右液压缸伸出杆顶端均与罐体底部球铰接，罐体前端部安装有前端压力测试单元，罐体后端部安装有后端压力测试单元，罐体的顶部安装有前摄像机和后摄像机，前摄像机、后摄像机、后端压力测试单元、前端压力测试单元、后左液压缸、后右液压缸、前左液压缸、前右液压缸、纵向马达、横向马达和旋转马达均与工控机电连接。

上述的纵向马达、横向马达和旋转马达均带有角速度传感器。

上述的后左液压缸、后右液压缸、前左液压缸和前右液压缸均带有压力传感器和位移传感器。

本发明的有益效果是：一种液罐动态测试试验台能够模拟液罐车的运动工况，能够实现单一工况模拟和联合工况模拟，能够模拟路面不平对罐体的冲击，方便测试罐体在车辆各种运动工况下的受力，便于根据录制的图像分析液体的运动特点，为罐车的轻量化设计提供更为有效的参考和分析数据，提高罐车的安全性和可靠性，试验台具有响应速度快、结构简单、模拟车辆行驶工况多等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为本发明的右视图。

图4为本发明的俯视图。

图5为本发明的主视图。

图6为图1所示的转盘和滑板连接示意图。

图7为电联接示意图。

图中：1-纵向导轨，2-纵向绳索，3-前摄像机，4-罐体，5-后端压力测试单元，6-纵向马达，7-滑板，8-转盘，9-横向导轨，10-后左液压缸，11-后右液压缸，12-旋转马达，13-前左液压缸，14-横向马达，15-前右液压缸，16-横向绳索，17-前端压力测试单元，18-后摄像机，19-钢球支架组件，20-轴承，21-工控机。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合附图，对本方案进行阐述。

一种液罐动态测试试验台，由纵向导轨1、纵向绳索2、前摄像机3、罐体4、后端压力测试单元5、纵向马达6、滑板7、转盘8、横向导轨9、后左液压缸10、后右液压缸11、旋转马达12、前左液压缸13、横向马达14、前右液压缸15、横向绳索16、前端压力测试单元17、后摄像机18、钢球支架组件19、轴承20及工控机21组成，纵向导轨1固定安装在地面上，纵向绳索2环形安装在纵向导轨1两端的滑套上，横向导轨9安装在纵向导轨1上，纵向马达6安装在地面上，纵向马达6拉动纵向绳索2环形转动从而牵引横向导轨9在纵向导轨1上纵向移动，横向绳索16环形安装在横向导轨9两端的滑套上，滑板7安装在横向导轨9上，横向马达14拉动横向绳索16环形转动从而牵引滑板7在横向导轨9上横向移动，滑板7上的套筒通过轴承20与转盘8联接，滑板7和转盘8之间安装有钢球支架组件19，旋转马达12固定安装在转盘8上，旋转马达12的驱动轴穿过滑板7上的套筒与滑板7键联接，后左液压缸10、后右液压缸11、前左液压缸13和前右液压缸15的底座均固定安装在转盘8上，后左液压缸10、后右液压缸11、前左液压缸13和前右液压缸15伸出杆顶端均与罐体4底部球铰接，罐体4前端部安装有前端压力测试单元17，罐体4后端部安装有后端压力测试单元5，罐体4的顶部安装有前摄像机3和后摄像机18，前摄像机3、后摄像机18、后端压力测试单元5、前端压力测试单元17、后左液压缸10、后右液压缸11、前左液压缸13、前右液压缸15、纵向马达6、横向马达14和旋转马达12均与工控机21电连接。

上述的纵向马达6、横向马达14和旋转马达12均带有角速度传感器。

上述的后左液压缸10、后右液压缸11、前左液压缸13和前右液压缸15均带有压力传感器和位移传感器。

测试时，纵向马达6拉动纵向绳索2环形转动从而牵引横向导轨9在纵向导轨1上纵向移动，模拟车辆的直线行驶工况，如加速、减速、匀速状态，横向马达14拉动横向绳索16环形转动从而牵引滑板7在横向导轨9上横向移动，模拟车辆的横向滑移，旋转马达12驱动转盘8转动从而带动罐体4转动，模拟车辆环形运动，前左液压缸13和前右液压缸15同时举升来模拟车辆上坡行驶，后左液压缸10和后右液压缸11同时举升来模拟车辆下坡行驶，后左液压缸10和前左液压缸13同时举升或下降来模拟车辆侧倾，后右液压缸11和前右液压缸15同时举升或下降来亦可模拟车辆侧倾，后左液压缸10、后右液压缸11、前左液压缸13和前右液压缸15同时进行低幅高频振动模拟路面不平冲击，后端压力测试单元5和前端压力测试单元17用来测试液体对罐体的冲击力并将电信号传给工控机21，前摄像机3和后摄像机18用来拍摄液体运动图像并将信号传给工控机21，后左液压缸10、后右液压缸11、前左液压缸13和前右液压缸15皆将采集的压力信号和位移信号传给工控机21，工控机21根据采集的位移信号控制后左液压缸10、后右液压缸11、前左液压缸13和前右液压缸15的运动状态，构成闭环控制，纵向马达6、横向马达14和旋转马达12均将采集的角速度信号传给工控机21，工控机21根据采集的角速度信号分别实现对纵向马达6、横向马达14和旋转马达12转动的闭环控制，测试时，可以进行单工况模拟或多工况联合模拟，能够更好的解决液罐试验和测试问题，提供更为可靠的分析数据。

尽管上面接合附图对本发明的优选实例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权力要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种液罐动态测试试验台，由纵向导轨(1)、纵向绳索(2)、前摄像机(3)、罐体(4)、后端压力测试单元(5)、纵向马达(6)、滑板(7)、转盘(8)、横向导轨(9)、后左液压缸(10)、后右液压缸(11)、旋转马达(12)、前左液压缸(13)、横向马达(14)、前右液压缸(15)、横向绳索(16)、前端压力测试单元(17)、后摄像机(18)、钢球支架组件(19)、轴承(20)及工控机(21)组成，其特征在于：纵向导轨(1)固定安装在地面上，纵向绳索(2)环形安装在纵向导轨(1)两端的滑套上，横向导轨(9)安装在纵向导轨1上，纵向马达(6)安装在地面上，纵向马达(6)拉动纵向绳索(2)环形转动从而牵引横向导轨(9)在纵向导轨(1)上纵向移动，横向绳索(16)环形安装在横向导轨(9)两端的滑套上，滑板(7)安装在横向导轨(9)上，横向马达(14)拉动横向绳索(16)环形转动从而牵引滑板(7)在横向导轨(9)上横向移动，滑板(7)上的套筒通过轴承(20)与转盘(8)联接，滑板(7)和转盘(8)之间安装有钢球支架组件(19)，旋转马达(12)固定安装在转盘(8)上，旋转马达(12)的驱动轴穿过滑板(7)上的套筒与滑板(7)键联接，后左液压缸(10)、后右液压缸(11)、前左液压缸(13)和前右液压缸(15)的底座均固定安装在转盘(8)上，后左液压缸(10)、后右液压缸(11)、前左液压缸(13)和前右液压缸(15)伸出杆顶端均与罐体(4)底部球铰接，罐体(4)前端部安装有前端压力测试单元(17)，罐体(4)后端部安装有后端压力测试单元(5)，罐体(4)的顶部安装有前摄像机(3)和后摄像机(18)，前摄像机(3)、后摄像机(18)、后端压力测试单元(5)、前端压力测试单元(17)、后左液压缸(10)、后右液压缸(11)、前左液压缸(13)、前右液压缸(15)、纵向马达(6)、横向马达(14)和旋转马达(12)均与工控机(21)电连接。

2.如权利要求1所述的一种液罐动态测试试验台，其特征在于：纵向马达(6)、横向马达(14)和旋转马达(12)均带有角速度传感器。

3.如权利要求1所述的一种液罐动态测试试验台，其特征在于：后左液压缸(10)、后右液压缸(11)、前左液压缸(13)和前右液压缸(15)均带有压力传感器和位移传感器。

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