CN105606354A - 装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台 - Google Patents

Abstract

装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，包括底板，底板上表面的左端与加力杆支架的底端固定相连，加力杆支架的上部沿左右水平方向设有加力杆放置孔，加力杆支架的上部沿前后水平方向设有转轴，转轴的中部穿过加力杆放置孔的中部，转轴位于加力杆放置孔内的轴段采用间隙配合穿过加力杆左端的中部，加力杆的轴线位于左右水平方向，加力杆的左端悬空于加力杆放置孔的中部，加力杆支架的右侧设有支撑座，支撑座前侧的下部具有底托板。其目的在于提供一种可准确获取车辆在野外实车工况下的动态试验测试数据，解决车辆设计中仿真与试验的符合性问题的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台。

Description

装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台

技术领域

本发明涉及一种装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台。

背景技术

履带装甲车辆在运行过程中，随着综合传动装置自身的工作载荷和地面冲击的作用，综合传动装置将对车体产生较大的作用力，且作用力的大小和方向将随着行驶路况的不同而改变。综合传动装置和车体是通过支撑座连接的，支撑座的受力即为综合传动装置对车体的载荷，故获取支撑座在装备不同工况运行过程中的载荷对于车辆底盘结构的优化设计极其重要。反过来，综合传动装置安装固定在车体支座上，车体随着车速和地面激励的不同，由车体支撑结构传递到综合传动装置上的作用力也将产生较大的变化，因此，支撑座受力状态测试对于综合传动装置的结构设计具有十分重要的作用和意义。然而在支撑力测试中，需要在支撑座上粘贴应变片，且支撑座受力与应变片输出值的关系需要预先标定，但目前并没有可准确获取车辆在野外实车工况下的动态试验测试数据的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可准确获取车辆在野外实车工况下的动态试验测试数据，解决车辆设计中仿真与试验的符合性问题，实现新型支撑结构和综合传动装置的设计、仿真、试验形成一体化研发模式，加快车辆底盘数字化设计进程的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，包括底板，底板的上表面与加力杆支架的底端固定相连，加力杆支架的上部沿左右水平方向设有加力杆放置孔，加力杆支架的上部沿前后水平方向设有转轴，转轴的中部穿过加力杆放置孔的中部，转轴位于加力杆放置孔内的轴段部分采用间隙配合穿过加力杆左端的中部，加力杆的轴线位于左右水平方向，加力杆的左端悬空于加力杆放置孔的中部，加力杆支架的右侧设有支撑座，支撑座前侧的下部具有底托板，支撑座的顶端设有半圆形弧的凹槽，凹槽的中心线与加力杆的轴线重合，凹槽处卡装有圆环形的支撑套环，支撑套环内左右并列地设有二个圆盘形的施压垫，二个施压垫与加力杆同轴设置，二个施压垫采用多个轴线位于左右水平方向的连接螺栓相连，二个施压垫的中部分别沿左右水平方向设有通孔，所述加力杆的杆体采用间隙配合穿过二个施压垫中部的通孔；

所述凹槽内表面的半径为215mm±0.1mm，支撑座朝向左端或右端的表面上贴设有第一预装线式应变片、第二预装线式应变片和第三预装线式应变片；

设坐标轴的原点O位于支撑座的凹槽的中心线上，X轴位于前后水平方向，X轴由原点O朝前为正坐标，朝后为负坐标，Y轴位于竖直方向，Y轴由原点O朝上为正坐标，朝下为负坐标，则第一预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±3mm、y＝-240mm±5mm，第一预装线式应变片沿前后水平方向贴设；第二预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±3mm，y＝-240mm±5mm，第二预装线式应变片沿竖直方向贴设；第三预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±3mm，y＝-100mm±5mm，第三预装线式应变片沿竖直方向贴设；

所述底板的附近设有备用板，备用板上贴设有温度补偿预装线式应变片，所述支撑座的下方设有底托座，底托板的下端面与底托座前侧的上端面相贴，支撑座后侧的底端顶在底托座后侧顶端的弧形端面上。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其中所述支撑座朝前的侧面的中部设有侧向预装线式应变片，侧向预装线式应变片沿左右方向贴设。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其中所述第一预装线式应变片、第二预装线式应变片和第三预装线式应变片的型号同为KFG-20-120-C1-11R1M2。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其中所述支撑套环朝下的圆周面上设有卡槽，支撑套环通过卡槽卡装在所述支撑座上，支撑套环采用钢材制成。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其中所述温度补偿预装线式应变片和侧向预装线式应变片的型号同为KFG-20-120-C1-11R1M2。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其中所述凹槽内表面的半径为215mm±3mm，所述第一预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±2mm、y＝-240mm±3mm，第二预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±2mm，y＝-240mm±3mm，第三预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±2mm，y＝-100mm±3mm。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其中所述凹槽内表面的半径为215mm±2mm，所述第一预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±1mm、y＝-240mm±2mm，第二预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±1mm，y＝-240mm±2mm，第三预装线式应变片的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±1mm，y＝-100mm±2mm。

本发明的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，可用于对装甲车辆综合传动装置的支撑座在竖直方向的受力进行标定，标定后的支撑座可用来准确获取车辆在野外实车工况下的动态试验测试数据，解决车辆设计中仿真与试验的符合性问题，促使新型支撑结构和综合传动装置的设计、仿真、试验形成一体化研发模式，加快车辆底盘数字化设计的进程，故获取支撑座在车辆不同工况运行过程中的载荷对于车辆底盘结构的优化设计极其重要。

下面结合附图对本发明装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台作进一步说明。

附图说明

图1为本发明装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台的结构示意图的立体图；

图2为本发明装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台的支撑座的结构示意图的主视图；

图3为本发明装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台的支撑座的结构示意图的立体图。

具体实施方式

本发明装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，选取具有代表性且测试难度较大的支撑座作为切入点，在综合传动装置关键部位开展应变传感技术研究，以研制出能够融合到传动支撑中的新型传感技术，获得测试数据，进而解决传动综合传动装置支撑受力获取困难的问题。

综合传动装置的支撑座所处位置空间狭小，各型传感器安装困难，本发明采用应变测试，使得测试结果更准确。

应变测试方法原理为：通过高精度耐高温应变片准确获取传动支撑关键部位的应变信号，并将应变信号通过电桥电路转化为电压信号，此电压信号通过调理模块滤波、放大，最后送入综合传动数据采集系统完成应变信号的采集与存储、分析处理及支撑力转换等功能。

本发明通过测试支撑座上特定位置受到载荷后产生的应变来计算支撑座受到的外载荷，但支撑座是个不规则的三维实体，在承受外载荷时，支撑座上不同位置不同方向的应变不同。而支撑座受力载荷与应变存在一定的关系，为此，可通过仿真得出支撑座特定位置的应变与支撑载荷的关系，从而为应变测试设备的研制及试验中实际载荷的测试提供理论依据。为更准确地测试支撑座的受力载荷，需要在标定试验台上对测试设备进行加载标定试验。

如图1、图2和图3所示，本发明装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，包括底板1，底板1的上表面与加力杆支架2的底端固定相连，加力杆支架2的上部沿左右水平方向设有加力杆放置孔3，加力杆支架2的上部沿前后水平方向设有转轴4，转轴4的中部穿过加力杆放置孔3的中部，转轴4位于加力杆放置孔3内的轴段采用间隙配合穿过加力杆5左端的中部，加力杆5的轴线位于左右水平方向，加力杆5的左端悬空于加力杆放置孔3的中部，加力杆支架2的右侧设有支撑座10，支撑座10前侧的下部具有底托板6，支撑座10的顶端设有半圆形弧的凹槽7，凹槽7的中心线与加力杆5的轴线重合，凹槽7处卡装有圆环形的支撑套环8，支撑套环8内左右并列地设有二个圆盘形的施压垫9，二个施压垫9与加力杆5同轴设置，二个施压垫9采用多个轴线位于左右水平方向的连接螺栓15相连，二个施压垫9的中部分别沿左右水平方向设有通孔，所述加力杆5的杆体采用间隙配合穿过二个施压垫9中部的通孔；

在使用时，可将一定重量的加载块悬吊于加力杆5的右端，向下牵引加力杆5，以使加力杆5右端受到竖直向下的载荷作用，并通过施压垫9与支撑套环8传递至支撑座10，再通过第一预装线式应变片12、第二预装线式应变片13、第三预装线式应变片14、侧向预装线式应变片得到支撑座10所受载荷的数据；而加力杆5的左端的转轴4则作为铰接点，允许加力杆5的右端沿竖直方向向上或向下摆动。

所述凹槽7内表面的半径为215mm±0.1mm，支撑座10朝向左端或右端的表面上贴设有第一预装线式应变片12、第二预装线式应变片13和第三预装线式应变片14；

设坐标轴的原点O位于支撑座10的凹槽7的中心线上，X轴位于前后水平方向，X轴由原点O朝前为正坐标，朝后为负坐标，Y轴位于竖直方向，Y轴由原点O朝上为正坐标，朝下为负坐标，则第一预装线式应变片12的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±3mm、y＝-240mm±5mm，第一预装线式应变片12沿前后水平方向贴设；第二预装线式应变片13的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±3mm，y＝-240mm±5mm，第二预装线式应变片13沿竖直方向贴设；第三预装线式应变片14的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±3mm，y＝-100mm±5mm，第三预装线式应变片14沿竖直方向贴设；

实验表明，上述三个贴设点在同样载荷下，与支撑座10其他部位相比，其应变大，信噪比高，故而选择支撑座10的上述坐标点粘贴第一预装线式应变片12、第二预装线式应变片13、第三预装线式应变片14。在测试过程中，将测试得到的三个载荷值的平均值，作为支撑座10所受载荷的准确值。

所述底板1的附近设有备用板(图中未画出)，备用板上贴设有温度补偿预装线式应变片(图中未画出)，所述支撑座10的下方设有底托座11，底托板6的下端面与底托座11前侧的上端面相贴，支撑座10后侧的底端顶在底托座11后侧顶端的弧形端面上。

作为本发明的进一步改进，上述支撑座10朝前的侧面的中部设有侧向预装线式应变片(图中未画出)，侧向预装线式应变片沿左右方向贴设。在支撑座10朝前的侧面的中部设有侧向预装线式应变片，是为了测得沿车体方向的力和侧向方向的力。

作为本发明的进一步改进，上述第一预装线式应变片12、第二预装线式应变片13和第三预装线式应变片14的型号同为KFG-20-120-C1-11R1M2。

作为本发明的进一步改进，上述支撑套环8朝下的圆周面上设有卡槽，支撑套环8通过卡槽卡装在所述支撑座10上，支撑套环8采用钢材制成。

作为本发明的进一步改进，上述温度补偿预装线式应变片和侧向预装线式应变片的型号同为KFG-20-120-C1-11R1M2。

作为本发明的进一步改进，上述凹槽7内表面的半径为215mm±3mm，所述第一预装线式应变片12的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±2mm、y＝-240mm±3mm，第二预装线式应变片13的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±2mm，y＝-240mm±3mm，第三预装线式应变片14的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±2mm，y＝-100mm±3mm。

作为本发明的进一步改进，上述凹槽7内表面的半径为215mm±2mm，所述第一预装线式应变片12的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±1mm、y＝-240mm±2mm，第二预装线式应变片13的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±1mm，y＝-240mm±2mm，第三预装线式应变片14的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±1mm，y＝-100mm±2mm。

备用板上贴设有温度补偿预装线式应变片(图中未画出)，补偿预装线式应变片粘贴在没有应变的备用板上，实现对其他3个测试应变片的温度补偿。支撑座10的下方设有底托座11，底托板6的下端面与底托座11前侧的上端面相贴，支撑座10后侧的底端顶在底托座11后侧顶端的弧形端面上，为了确保支撑座10在测试过程中不会发生移动，优选将支撑座10与底托座11焊接相连。在测试时，可将底托座11和底板1都固定在万能平台上。

由于传动装置在工作过程中，温度会随着工作时间有所上升，连接传动装置的支撑座10的温度也会相应升高，最高可达到几十度甚至上百度的高温，为了验证测试设备能够在如此高温的环境下正常工作，测试设备需进行高温标定试验。

高温标定试验是指使用标准应变标定仪给装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台中测试设备输入定值应变信号，而后将装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台测试设备置于高温箱中，高温箱的温度由0到120℃逐渐增加，使用采集设备采集装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台的输出信号，对输出信号进行分析处理，以验证装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台测试设备的耐高温性能。

本发明装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，是利用杠杆原理对支撑座10加载，令杠杆的长度比为a∶b＝1∶10，即如果加力杆5的轴线与转轴2的轴线相交点至加力杆5的轴线与支撑座10左端面相交点之间的距离a为1，则由加力杆5的轴线与支撑座10左端面相交点至加力杆5的加载点之间的距离b为10，在加力杆5的加载点加载1N的力，将使得传动支撑座上承受10N的力，该设计与常规的直接向支撑座10加载相比，可极大的减小加载力的大小。

为了非常准确地测试支撑座的受力载荷，在标定试验台上对测试设备进行加载标定试验。在标定试验台上对加力杆5的右端分别沿竖直方向向下加载不同的力，例如，可沿竖直方向向下加载力的大小从0到5kN，每次增加1kN，使用采集设备记录加载过程中相应的电压信号；对加力杆5的右端沿竖直方向向下加载时，可采用两种不同方式：例如，一种是从0到5kN逐渐增加力的加载过程，另一种是从5kN到0逐渐减小力的加载过程。加载力由小到大和由大到小各记录一次数据，两次加载将得到两个加载电压值，对两次加载的电压值求平均值，即可实现对装甲车辆综合传动装置支撑座垂直方向受力标定。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本发明技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其特征在于：包括底板(1)，底板(1)的上表面与加力杆支架(2)的底端固定相连，加力杆支架(2)的上部沿左右水平方向设有加力杆放置孔(3)，加力杆支架(2)的上部沿前后水平方向设有转轴(4)，转轴(4)的中部穿过加力杆放置孔(3)的中部，转轴(4)位于加力杆放置孔(3)内的轴段采用间隙配合穿过加力杆(5)左端的中部，加力杆(5)的轴线位于左右水平方向，加力杆(5)的左端悬空于加力杆放置孔(3)的中部，加力杆支架(2)的右侧设有支撑座(10)，支撑座(10)前侧的下部具有底托板(6)，支撑座(10)的顶端设有半圆形弧的凹槽(7)，凹槽(7)的中心线与加力杆(5)的轴线重合，凹槽(7)处卡装有圆环形的支撑套环(8)，支撑套环(8)内左右并列地设有二个圆盘形的施压垫(9)，二个施压垫(9)与加力杆(5)同轴设置，二个施压垫(9)采用多个轴线位于左右水平方向的连接螺栓(15)相连，二个施压垫(9)的中部分别沿左右水平方向设有通孔，所述加力杆(5)的杆体采用间隙配合穿过二个施压垫(9)中部的通孔；

所述凹槽(7)内表面的半径为215mm±0.1mm，支撑座(10)朝向左端或右端的表面上贴设有第一预装线式应变片(12)、第二预装线式应变片(13)和第三预装线式应变片(14)；

设坐标轴的原点O位于支撑座(10)的凹槽(7)的中心线上，X轴位于前后水平方向，X轴由原点O朝前为正坐标，朝后为负坐标，Y轴位于竖直方向，Y轴由原点O朝上为正坐标，朝下为负坐标，则第一预装线式应变片(12)的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±3mm、y＝-240mm±5mm，第一预装线式应变片(12)沿前后水平方向贴设；第二预装线式应变片(13)的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±3mm，y＝-240mm±5mm，第二预装线式应变片(13)沿竖直方向贴设；第三预装线式应变片(14)的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±3mm，y＝-100mm±5mm，第三预装线式应变片(14)沿竖直方向贴设；

所述底板(1)的附近设有备用板，备用板上贴设有温度补偿预装线式应变片，所述支撑座(10)的下方设有底托座(11)，底托板(6)的下端面与底托座(11)前侧的上端面相贴，支撑座(10)后侧的底端顶在底托座(11)后侧顶端的弧形端面上。

2.根据权利要求1所述的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其特征在于：所述支撑座(10)朝前的侧面的中部设有侧向预装线式应变片，侧向预装线式应变片沿左右方向贴设。

3.根据权利要求2所述的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其特征在于：所述第一预装线式应变片(12)、第二预装线式应变片(13)和第三预装线式应变片(14)的型号同为KFG-20-120-C1-11R1M2。

4.根据权利要求3所述的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其特征在于：所述支撑套环(8)朝下的圆周面上设有卡槽，支撑套环(8)通过卡槽卡装在所述支撑座(10)上，支撑套环(8)采用钢材制成。

5.根据权利要求4所述的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其特征在于：所述温度补偿预装线式应变片和侧向预装线式应变片的型号同为KFG-20-120-C1-11R1M2。

6.根据权利要求5所述的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其特征在于：所述凹槽(7)内表面的半径为215mm±3mm，所述第一预装线式应变片(12)的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±2mm、y＝-240mm±3mm，第二预装线式应变片(13)的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±2mm，y＝-240mm±3mm，第三预装线式应变片(14)的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±2mm，y＝-100mm±3mm。

7.根据权利要求6所述的装甲车辆综合传动装置支撑座竖直方向受力标定试验台，其特征在于：所述凹槽(7)内表面的半径为215mm±2mm，所述第一预装线式应变片(12)的中心点的贴设位置坐标点A(x、y)为x＝125mm±1mm、y＝-240mm±2mm，第二预装线式应变片(13)的中心点的贴设位置坐标点B(x、y)为x＝145mm±1mm，y＝-240mm±2mm，第三预装线式应变片(14)的中心点的贴设位置坐标点C(x、y)为x＝245mm±1mm，y＝-100mm±2mm。