CN106556499B - 一种钢板弹簧刚度测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢板弹簧刚度测试装置，包括：固定架，其包括固定架本体，所述固定架本体上倾斜的固定有一板簧，所述板簧通过中部的骑马螺栓配合设在板簧顶部的固定座固定；推力杆，所述推力杆的底端与所述固定座转动相连；压力传感器，其设在所述推力杆的顶端；激振器，所述激振器通过所述压力传感器与所述推力杆相连。本方案通过激振器按照需要输入一定振幅、频率的载荷，板簧左右固定时高低不一致以模拟动载荷情况，推力杆作用于钢板弹簧总成上，压力传感器记录载荷，测量固定载荷下板簧的形变量，进一步绘出，加载、卸载状态下板簧刚度的特性曲线，然后根据规定的方法整理出板簧的动刚度。
Description
技术领域
本发明涉及车辆钢板板簧检测装置领域，具体涉及一种钢板弹簧刚度测试装置。
背景技术
汽车悬架直接影响汽车的平顺性与舒适性，随着汽车向轻量化和高速化的发展，对悬架的性能及可靠性的要求也就越来越高。钢板弹簧非独立悬架因其结构简单、可靠，成本低，至今仍被广泛于各种车型，尤其是在商用车领域。
钢板弹簧总成一般由单片或多片钢板弹簧组成，在工作中能承受垂直载荷外，还能承受横向和纵向载荷，兼作为导向机构。
静刚度是指在静载荷下抵抗变形的能力，动刚度是指在动载荷下抵抗变形的能力，即单位振幅所需要的动态力。
通常我们将钢板弹簧悬架系统刚度等于钢板弹簧刚度，这样往往只考虑钢板弹簧自身刚度，而未考虑到实际装配后的影响因素，例如，实车装配，为了使得汽车具有不足转向的趋势，使得钢板弹簧前后卷耳有较大的高度差，使得钢板弹簧前后卷耳中心线与水平先形成一定角度，便造成钢板弹簧刚度与钢板弹簧刚度存在一定差别。
静刚度的测试一般采用材料试验机或专用的钢板弹簧试验机，以缓慢加、卸载的方式供给加载力P，测出钢板弹簧1a负荷与变形的对应关系，如图1所示，就得到钢板弹簧的静刚度特性曲线。按照规定的方法进行处理，便得到某一点上的静刚度。但是钢板弹簧自身刚度具有明显的非线性特点，尤其由多片板簧片组成的钢板弹簧总成，在车辆行驶的过程，受路面动态激励影响，板簧片与片之间产生摩擦，从而造成动刚度与静刚度存在较大差距。目前无专门测试钢板弹簧动刚度的试验装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种钢板弹簧刚度测试装置，以期模拟车辆实际使用，实现对板簧的动刚度测试。
为了实现上述目的本发明提供一种钢板弹簧刚度测试装置，包括：固定架，其包括固定架本体，所述固定架本体上倾斜的固定有一板簧，所述板簧通过中部的骑马螺栓配合设在板簧顶部的固定座固定；推力杆，所述推力杆的底端与所述固定座转动相连；压力传感器，其设在所述推力杆的顶端；激振器，所述激振器通过所述压力传感器与所述推力杆相连。
优选地，所述固定架包括底部倾斜设置的副板簧支架和顶部倾斜设置的吊耳支架；所述吊耳支架包括左吊耳支架和右吊耳支架，所述右吊耳支架的一端固定在所述固定架本体上，所述右吊耳支架的另一端转动连接一转接板，所述转接板的另一端与板簧吊耳相连。
优选地，所述转接板为条形板
优选地，所述右吊耳支架朝向所述板簧的一侧向内凹陷形成一供板簧活动的C型槽；所述C型槽的顶端与所述转接板相连，所述转接板的底端置于所述C型槽内。
优选地，还包括预载机构，其包括固定板、压板以及设在所述固定板和压板间的空气气囊；所述固定板水平固定在板簧的上方且其中部开设有导向孔，所述压力传感器与所述压板顶部相连；所述推力杆一端与所述压板相连，另一端穿过所述导向孔后与所述固定座相连。
优选地，所述推力杆施加给板簧的力为所述激振器提供的加载力与所述空气气囊的形变力之差。
优选地，空气气囊承受所述压板的最大压力与所述板簧在实车状态承受的最大载荷相等
优选地，在所述压板的中部固定有一支耳，所述推力杆的顶端与所述支耳转动连接。
优选地，所述激振器为液压伺服激振器，
本发明的效果在于：本方案通过激振器按照需要输入一定振幅、频率的载荷，板簧左右固定时高低不一致模以拟动载荷情况，推力杆作用于钢板弹簧总成上，压力传感器记录载荷，测量固定载荷下板簧的形变量，进一步绘出，加载、卸载状态下板簧刚度的特性曲线，然后根据规定的方法整理出板簧的动刚度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1现有的钢板弹簧静载荷测试时的示意图。
图2为本发明实施例中钢板弹簧刚度测试装置的测试状态图。
现有技术图中：1a－钢板弹簧P－加载力
本实施例图中：1－固定架2－压力传感器3－压板31－支耳4－空气气囊5－固定架本体51－导向孔6－推力杆7－板簧8－左吊耳支架9－右吊耳支架91－转接板10－副板簧支架11－固定座
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图2所示，为本发明提供的一种钢板弹簧刚度测试装置，其包括：
固定架1，其用于固定板簧7，固定架1在本实施例中包括固定架本体5，固定架本体5上倾斜的固定有一板簧7，以模拟板簧7在倾斜时的情况。
板簧7固定时通过中部的骑马螺栓配合设在板簧顶部的固定座11固定，骑马螺栓与板簧7配合后，通过紧固螺母与固定座11相连。
推力杆6，推力杆6的底端与固定座11转动相连，避免测试时，板簧7继续形变，推力杆6受到扭转力影响测试结果，其中，推力杆6起到连接件的作用，用于传递激振器1给予板簧7的力。
压力传感器2，其设在所述推力杆6的顶端，用于检测激振器1给予板簧7的力。
激振器1，激振器1通过压力传感器2与推力杆6相连，激振器1用于提供一定振幅、频率的静载荷给板簧7。测试时，激振器1提供给板簧7载荷，通过压力传感器2监测激振器1传递给板簧7力的大小。优选地，激振器1为液压伺服激振器，该激振器1能改变振幅、频率外，还可以改变静荷和波形，使得每次加载的力更精确。
测试时，激振器1可按照需要输入一定振幅、频率的载荷，推过推力杆6作用于板簧总成上，压力传感器2记录载荷，板簧倾斜布置在固定架上，以模拟动载荷情况；通过测量施加载荷后板簧7的形变量与载荷之间的对应关系，从而绘出在动载荷情况下，钢板弹簧刚度的变化特性曲线，然后根据规定的方法整理出板簧的动刚度。
本实施例中的固定支架1具体包括底部倾斜设置的副板簧支架10和顶部倾斜设置的吊耳支架，副板簧支架10为常用结构；吊耳支架包括左吊耳支架8和右吊耳支架9，用于固定板簧的左右吊耳；其中，右吊耳支架9的一端固定在固定架本体11上，右吊耳支架9的另一端转动连接一转接板91，转接板91的另一端与板簧吊耳相连，通过转接板91模拟车辆正常行驶，模拟板簧的左右两端扭转变形(即动载荷)，左右高低错位。其中，转接板91为具有预设长度的条形板，其带动板簧一侧可进行微小转动，以模拟动载荷情况下板簧的使用。
在右吊耳支架9朝向板簧7的一侧向内凹陷形成一供板簧活动的C型槽；C型槽的顶端与所述转接板91相连，转接板91的底端置于所述C型槽内，C型槽用于限制转接板91的转动，以避免其转动过量。
本方案中的测试装置还包括预载机构，预载机构的主要作用为给予板簧提供保护，以避免加载过量，使得板簧发生不可恢复形变。其中，预载机构在本实施例中包括固定板5、压板3以及设在固定板5和压板3间的空气气囊4；固定板5水平固定在板簧7的上方且其中部开设有导向孔51，压力传感器2与压板3顶部相连；推力杆6的一端与压板3相连，另一端穿过导向孔51后与固定座11相连。空气气囊4具有设定压力，通过调节空气气囊4内气压大小，可调整钢板弹簧总成承受力的大小，空气气囊4内设有预设压力，以使得空气气囊4承受压板3的最大压力与板簧7在实车状态承受的最大载荷相等，避免板簧发生不可逆形变。测试时，推力杆6施加给板簧7的力为激振器1提供的加载力与空气气囊4的形变力之差。
上述实施例中，在压板3的中部固定有一支耳31，推力杆6的顶端与所述支耳31转动连接。也就是说，推力杆31的两端分别与压板3和板簧7转动连接，并通过导向孔来定位，使用时，确保了推力杆给予板簧的力始终在板簧7的中心处，提高了本装置对板簧加载及测量时的准确性。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。
Claims (8)
1.一种钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，包括：
固定架，其包括固定架本体，所述固定架本体上倾斜的固定有一板簧，所述板簧通过中部的骑马螺栓配合设在板簧顶部的固定座固定；
推力杆，所述推力杆的底端与所述固定座转动相连；
压力传感器，其设在所述推力杆的顶端；
激振器，所述激振器通过所述压力传感器与所述推力杆相连；
还包括预载机构，其包括固定板、压板以及设在所述固定板和压板间的空气气囊；所述固定板水平固定在板簧的上方且其中部开设有导向孔，所述压力传感器与所述压板顶部相连；所述推力杆一端与所述压板相连，另一端穿过所述导向孔后与所述固定座相连。
2.如权利要求1所述的钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述固定架包括底部倾斜设置的副板簧支架和顶部倾斜设置的吊耳支架；所述吊耳支架包括左吊耳支架和右吊耳支架，所述右吊耳支架的一端固定在所述固定架本体上，所述右吊耳支架的另一端转动连接一转接板，所述转接板的另一端与板簧吊耳相连。
3.如权利要求2所述的钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述转接板为条形板。
4.如权利要求2所述的钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述右吊耳支架朝向所述板簧的一侧向内凹陷形成一供板簧活动的C型槽；所述C型槽的顶端与所述转接板相连，所述转接板的底端置于所述C型槽内。
5.如权利要求1所述的钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述推力杆施加给板簧的力为所述激振器提供的加载力与所述空气气囊的形变力之差。
6.如权利要求5所述的钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，空气气囊承受所述压板的最大压力与所述板簧在实车状态承受的最大载荷相等。
7.如权利要求1所述的钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，在所述压板的中部固定有一支耳，所述推力杆的顶端与所述支耳转动连接。
8.如权利要求1所述的钢板弹簧刚度测试装置，其特征在于，所述激振器为液压伺服激振器。
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