CN104833525A - 一种汽车碰撞试验假人膝部标定设备及标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车碰撞试验假人膝部标定设备，包括标定单元，所述标定单元包括用于安装假人膝部的安装机构、悬挂杆机构、通过悬挂绳机构连接在所述悬挂杆机构上的用于对所述假人膝部进行撞击的摆锤，所述标定设备还包括底座，所述安装机构与所述底座相可拆卸地连接。本发明的标定设备应用于不同假人的标定时，只需更换不同的安装机构以使用不同假人的膝部的安装，通用性更好。

Description

一种汽车碰撞试验假人膝部标定设备及标定方法

技术领域

本发明属于汽车安全检测技术领域，具体涉及一种汽车碰撞试验假人膝部标定设备及标定方法。

背景技术

在汽车安全检测技术领域，汽车碰撞试验是检验汽车安全性能的重要测试手段，而试验用假人作为汽车碰撞试验的基础工具，对汽车安全事业的发展有着至关重要的作用，而用于汽车碰撞试验中的假人，为确保试验数据的准确，每次进行实验前都要对其进行重新标定。现有技术中，针对假人膝部标定的设备，一般包括底座、设置在底座上的用于安装假人膝部的安装机构、悬挂杆机构、通过悬挂绳机构连接在悬挂杆机构上的用于对假人膝部进行撞击的摆锤，安装机构与底座之间固定连接，使得该设备的通用性不好，而且针对不同的假人膝部，所需摆锤的高度也要不同，调整摆锤的高度时，需调整悬挂绳的长短，操作十分不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种通用性好的汽车碰撞试验假人膝部标定设备及标定方法。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种汽车碰撞试验假人膝部标定设备，包括标定单元，所述标定单元包括用于安装假人膝部的安装机构、悬挂杆机构、通过悬挂绳机构连接在所述悬挂杆机构上的用于对所述假人膝部进行撞击的摆锤，所述标定设备还包括底座，所述安装机构与所述底座相可拆卸地连接。

进一步地，所述安装机构包括与所述底座相可拆卸连接的安装块及设置在所述安装块上的用于与所述假人膝部连接的连接套管，所述安装块与所述底座之间通过螺栓连接。

更进一步地，所述安装块上开设安装孔，所述底座上开设螺纹孔，所述螺栓和所述安装块之间还设有垫片，所述螺栓依次穿过所述垫片、安装孔与所述螺纹孔螺纹连接。

进一步地，所述标定单元为2个，每个所述标定单元包括安装机构、摆锤、悬挂杆机构和悬挂绳机构，所述标定设备还包括悬挂支架，2个所述悬挂杆机构分别设置在所述悬挂支架两侧，2个所述安装机构分别设置在所述底座两侧且分别与所述底座相可拆卸地连接。

更进一步地，所述悬挂支架包括分别设置在所述标定设备两侧的侧支架及两端分别与两侧所述侧支架相连的连杆，每侧所述侧支架包括底板，设置在所述底板上且相互交叉设置的第一斜支撑杆和第二斜支撑杆，所述第一斜支撑杆和第二斜支撑杆在交叉处相互固定，每侧所述第一斜支撑杆的下端部、第二斜支撑杆的下端部分别与同侧所述底板的两端相连，2个所述悬挂杆机构分别设置在所述第一斜支撑杆的上端部和第二斜支撑杆的上端部。

优选地，每个所述悬挂杆机构包括相互平行设置的2个悬挂杆，2个所述悬挂杆分别两侧所述第一斜撑杆的上端部或第二斜撑杆的上端部相连。

更优选地，每个所述悬挂杆机构对应设置一个所述悬挂绳机构，每个所述悬挂绳机构包括分别与2个所述悬挂杆相连的2个悬挂绳单元，每个悬挂绳单元包括相互平行设置的2个悬挂绳，所述悬挂绳的一端与所述悬挂杆相连、另一端与所述摆锤相连。

更进一步地，每个所述标定单元还包括摆锤释放机构，所述摆锤释放机构包括竖直设置在所述底座侧方的立柱、设置在所述立柱上且沿所述立柱的长度方向滑动地设置的横杆及设置在所述横杆的一端与所述摆锤相可分离连接的释放装置。

优选地，每个所述标定单元还包括测量机构，所述测量机构包括与所述假人膝部相连的力传感器及位移传感器，所述测量机构还包括速度传感装置，所述速度传感装置包括设置在所述摆锤底部的光栅、设置在所述摆锤释放机构和所述底座之间的传感支架及设置在所述传感支架上的光栅传感器。

更优选地，所述测量机构还包括设置在所述摆锤上的加速度传感器。

本发明的采取的又一技术方案为：一种汽车碰撞试验假人膝部冲击特性标定方法，所述标定方法包括以下步骤：

（1）将摆锤定位到摆锤释放机构上；

（2）在安装机构上安装假人腿足部总成组件；

（3）调整所述假人腿足部总成组件的膝部关节拧紧扭矩及相对位置；

（4）释放所述摆锤冲击所述假人腿足部总成组件的膝部，测量所述膝部的冲击力；

（5）在同等冲击速度下，比较所测膝部冲击力与膝部冲击力标定标准数据，根据比较结果对所测膝部冲击特性作出标定判断。

根据本发明，步骤（5）中对所测膝部冲击特性作出标定判断，其具体是：

若所测膝部冲击力数据落入膝部冲击力标定标准数据范围内，判断膝部冲击特性合格；

若所测膝部冲击力数据超出膝部冲击力标定标准数据范围，需对膝部作出标定。

本发明的采取的另一技术方案为：一种汽车碰撞试验假人膝部滑动特性标定方法，所述标定方法包括以下步骤：

（a）将摆锤定位到摆锤释放机构上；

（b）在安装机构上安装假人腿膝部总成组件，在所述假人腿膝部总成组件的膝部上安装缓冲架，所述缓冲架用于试验时与所述摆锤直接接触；

（c）调整假人膝部关节拧紧扭矩及相对位置；

（d）释放摆锤冲击所述缓冲架，测量假人大腿轴向受力膝部位移值；

（e）在同等冲击速度以及同等膝部滑动位移下，比较所测大腿轴向受力与假人大腿轴向受力标定标准数据，根据比较结果对所测假人膝部滑动特性作出标定判断。

根据本发明，步骤（e）中对所测假人膝部滑动特性作出标定判断，其具体是：

若所测假人大腿轴向受力数据落入假人大腿轴向受力标定标准数据范围内，判断假人膝部滑动特性合格；

若所测假人大腿轴向受力数据超出假人大腿轴向受力标定标准数据范围，需对假人膝部作出标定。

由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明的标定设备应用于不同假人的标定时，只需更换不同的安装机构以使用不同假人的膝部的安装，通用性更好。

附图说明

图1为本发明标定设备的立体图；

图2为图1中A处放大图；

图3为本发明标定设备的测试图；

图中：1、摆锤；2、底座；3、安装块；4、连接套管；5、螺栓；6、垫片；7、悬挂支架；8、连杆；9、底板；10、第一斜支撑杆；11、第二斜支撑杆；12、第一悬挂杆；13、第二悬挂杆；14、摆锤释放机构；15、立柱；16、横杆；17、释放装置；18、光栅；19、传感器支架；20、光栅传感器。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述。

如图1~3所示，一种汽车碰撞试验假人膝部标定设备，包括标定单元，本例中，标定单元为2个。

每个标定单元包括用于安装假人膝部的安装机构、悬挂杆机构、通过悬挂绳机构（图中未画出）连接在悬挂杆机构上的用于对假人膝部进行撞击的摆锤1，该标定设备还包括底座2，2个安装机构分别设置在底座2两侧且分别与底座2相可拆卸地连接。每个安装机构包括与底座2相可拆卸连接的安装块3及设置在安装块3上的用于与假人膝部连接的连接套管4，安装块3与底座2之间通过螺栓5连接。具体地，安装块3上开设安装孔，底座2上开设螺纹孔，螺栓5和安装块3之间设有垫片6，螺栓5依次穿过垫片6、安装孔与螺纹孔螺纹连接。

该标定设备还包括悬挂支架7，悬挂支架7包括分别设置在标定设备两侧的侧支架及两端分别与两侧侧支架相连的连杆8，每侧侧支架包括底板9，设置在底板9上且相互交叉设置的第一斜支撑杆10和第二斜支撑杆11，第一斜支撑杆10和第二斜支撑杆11在交叉处相互固定，每侧第一斜支撑杆10的下端部、第二斜支撑杆11的下端部分别与同侧底板9的两端相连，2个悬挂杆机构分别设置在第一斜支撑杆10的上端部和第二斜支撑杆11的上端部。

2个悬挂杆机构分别为设置在第一斜支撑杆10的上端部的第一悬挂杆机构和设置在第二斜支撑杆11的上端部的第二悬挂杆机构，第一悬挂杆机构和第二悬挂杆机构分别包括2个悬挂杆，分别为设置在两侧第一斜支撑杆10的上端部的相互平行设置的2个第一悬挂杆12及设置在两侧第二斜支撑杆11的上端部的相互平行设置的2个第二悬挂杆13。同侧的第一悬挂杆12的一端部和第二悬挂杆13的一端部相连。

每个悬挂杆机构对应设置一个悬挂绳机构，每个悬挂绳机构包括分别与2个第一悬挂杆12或2个第二悬挂杆13相连的2个悬挂绳单元，每个悬挂绳单元包括相互平行设置的2个悬挂绳，悬挂绳的一端与第一悬挂杆12或第二悬挂杆13相连、另一端与摆锤1相连。

每个标定单元还包括摆锤释放机构14，摆锤释放机构14包括竖直设置在底座2侧方的立柱15、设置在立柱15上且沿立柱15的长度方向滑动地设置的横杆16及设置在横杆16的一端与摆锤1相可分离连接的释放装置17。横杆16与立柱15还设有用于将横杆17和立柱15相互固定的锁定装置。

每个标定单元还包括测量机构，测量机构包括与假人膝部相连的力传感器和位移传感器，测量机构还包括速度传感装置，速度传感装置包括设置在摆锤1底部的光栅18、设置在摆锤释放机构14和底座2之间的传感器支架19及设置在传感器支架19上的光栅传感器20。测量机构还包括设置在摆锤1上的加速度传感器。

本发明还提供了一种汽车碰撞试验假人膝部冲击特性标定方法，所述标定方法包括以下步骤：

（1）将摆锤定位到摆锤释放机构上；

（2）将力传感器安装到安装机构上，具体地，力传感器为阶梯轴式传感器，将阶梯轴式力传感器套设在安装机构的连接套管上；

（3）将假人腿足部总成组件的大腿孔套设在力传感器上，并将假人腿足部总成组件、力传感器和连接套管相互固定；

（4）调整假人腿足部总成组件的膝部关节拧紧扭矩及相对位置；

（5）释放摆锤冲击假人腿足部总成组件的膝部，测量膝部的冲击力；

（6）在同等冲击速度下，比较所测膝部冲击力与膝部冲击力标定标准数据，根据比较结果对所测膝部冲击特性作出标定判断。

上述步骤（6）中对所测膝部冲击特性作出标定判断，其具体是：

若所测膝部冲击力数据落入膝部冲击力标定标准数据范围内，判断膝部冲击特性合格；

若所测膝部冲击力数据超出膝部冲击力标定标准数据范围，需对膝部作出标定。

该标定方法中使用的假人腿足部总成组件由假人大腿部、膝部、小腿部、足部组成。

本发明还提供一种汽车碰撞试验假人膝部滑动特性标定方法，所述标定方法包括以下步骤：

（a）将摆锤定位到摆锤释放机构上；

（b）将力传感器安装到安装机构上，具体地，力传感器为阶梯轴式传感器，将阶梯轴式力传感器套设在安装机构的连接套管上；；

（c）将假人腿膝部总成组件的大腿孔套设在力传感器上，并将假人腿膝部总成组件、力传感器和连接套管相互固定，在假人腿膝部总成组件的膝部上安装有位移传感器及缓冲架，缓冲架用于试验时与摆锤直接接触；

（d）调整假人膝部关节拧紧扭矩及相对位置；

（e）释放摆锤冲击缓冲架，测量假人大腿轴向受力膝部位移值；

（f）在同等冲击速度以及同等膝部滑动位移下，比较所测大腿轴向受力与假人大腿轴向受力标定标准数据，根据比较结果对所测假人膝部滑动特性作出标定判断。

上述步骤（f）中对所测假人膝部滑动特性作出标定判断，其具体是：

若所测假人大腿轴向受力数据落入假人大腿轴向受力标定标准数据范围内，判断假人膝部滑动特性合格；

若所测假人大腿轴向受力数据超出假人大腿轴向受力标定标准数据范围，需对假人膝部作出标定。

该标定方法中使用的假人腿膝部总成组件由假人大腿部、膝部组成。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车碰撞试验假人膝部标定设备，包括标定单元，所述标定单元包括用于安装假人膝部的安装机构、悬挂杆机构、通过悬挂绳机构连接在所述悬挂杆机构上的用于对所述假人膝部进行撞击的摆锤，所述标定设备还包括底座，其特征在于：所述安装机构与所述底座相可拆卸地连接。

2.根据权利要求1所述的汽车碰撞试验假人膝部标定设备，其特征在于：所述安装机构包括与所述底座相可拆卸连接的安装块及设置在所述安装块上的用于与所述假人膝部连接的连接套管，所述安装块与所述底座之间通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的汽车碰撞试验假人膝部标定设备，其特征在于：所述安装块上开设安装孔，所述底座上开设螺纹孔，所述螺栓和所述安装块之间还设有垫片，所述螺栓依次穿过所述垫片、安装孔与所述螺纹孔螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的汽车碰撞试验假人膝部标定设备，其特征在于：所述标定单元为2个，每个所述标定单元包括安装机构、摆锤、悬挂杆机构和悬挂绳机构，所述标定设备还包括悬挂支架，2个所述悬挂杆机构分别设置在所述悬挂支架两侧，2个所述安装机构分别设置在所述底座两侧且分别与所述底座相可拆卸地连接。

5.根据权利要求4所述的汽车碰撞试验假人膝部标定设备，其特征在于：每个所述标定单元还包括摆锤释放机构，所述摆锤释放机构包括竖直设置在所述底座侧方的立柱、设置在所述立柱上且沿所述立柱的长度方向滑动地设置的横杆及设置在所述横杆的一端与所述摆锤相可分离连接的释放装置。

6.根据权利要求5所述的汽车碰撞试验假人膝部标定设备，其特征在于：每个所述标定单元还包括测量机构，所述测量机构包括与所述假人膝部相连的力传感器及位移传感器，所述测量机构还包括速度传感装置，所述速度传感装置包括设置在所述摆锤底部的光栅、设置在所述摆锤释放机构和所述底座之间的传感支架及设置在所述传感支架上的光栅传感器。

7.一种汽车碰撞试验假人膝部冲击特性标定方法，其特征在于：所述标定方法包括以下步骤：

（1）将摆锤定位到摆锤释放机构上；

（2）在安装机构上安装假人腿足部总成组件；

（3）调整所述假人腿足部总成组件的膝部关节拧紧扭矩及相对位置；

（4）释放所述摆锤冲击所述假人腿足部总成组件的膝部，测量所述膝部的冲击力；

（5）在同等冲击速度下，比较所测膝部冲击力与膝部冲击力标定标准数据，根据比较结果对所测膝部冲击特性作出标定判断。

8.根据权利要求7所述的汽车碰撞试验假人膝部冲击特性标定方法，其特征在于：步骤（5）中对所测膝部冲击特性作出标定判断，其具体是：

若所测膝部冲击力数据落入膝部冲击力标定标准数据范围内，判断膝部冲击特性合格；

若所测膝部冲击力数据超出膝部冲击力标定标准数据范围，需对膝部作出标定。

9.一种汽车碰撞试验假人膝部滑动特性标定方法，其特征在于：所述标定方法包括以下步骤：

（a）将摆锤定位到摆锤释放机构上；

（b）在安装机构上安装假人腿膝部总成组件，在所述假人腿膝部总成组件的膝部上安装缓冲架，所述缓冲架用于试验时与所述摆锤直接接触；

（c）调整假人膝部关节拧紧扭矩及相对位置；

（d）释放摆锤冲击所述缓冲架，测量假人大腿轴向受力膝部位移值；

（e）在同等冲击速度以及同等膝部滑动位移下，比较所测大腿轴向受力与假人大腿轴向受力标定标准数据，根据比较结果对所测假人膝部滑动特性作出标定判断。

10.根据权利要求9所述的汽车碰撞假人膝部滑动特性标定方法，其特征在于：步骤（e）中对所测假人膝部滑动特性作出标定判断，其具体是：

若所测假人大腿轴向受力数据落入假人大腿轴向受力标定标准数据范围内，判断假人膝部滑动特性合格；

若所测假人大腿轴向受力数据超出假人大腿轴向受力标定标准数据范围，需对假人膝部作出标定。