CN107478415A - 一种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装 - Google Patents

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王海庆
宋志刚
开富春
夏威夷
龚龙
刘祥军
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00Testing of machine parts
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/04Suspension or damping

Abstract

本发明提供了一种用于钢板弹簧试验工装,试验工装主要包括用于固定钢板弹簧的铁地板、龙门框架、各种支架和用于对钢板弹簧施加载荷的三个伺服液压系统。在试验时,三个伺服液压系统对钢板弹簧施加横向、纵向和竖向三个方向的载荷。本发明钢板弹簧的试验工装,通过控制系统输入路试信号驱动谱,控制三个伺服液压系统对钢板弹簧施加载荷,模拟钢板弹簧在实际路试过程中的受力情况,使得试验数据有良好的参考性,用于测试零件的疲劳特性,为零件的开发和试验验证提供了可靠的试验手段。

Description

一种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装
技术领域
[0001] 本发明涉及汽车零部件试验领域,属于一种汽车钢板弹簧三方向加载的试验工 装,适用于商用车钢板弹簧的刚度测试和疲劳性能测试。
背景技术
[0002] 钢板弹簧的疲劳性能是板簧的重要指标之一,对汽车整车的安全性能至关重要。 虽然国家对钢板弹賛的疲劳试验也有相关的标准,但是在国家标准中,只规定了垂直载荷 疲劳试验。然而,车辆在行驶过程中,钢板弹簧悬架通常受到垂直力、制动力、不平路面的冲 击力等各种载荷影响。显然,只有垂直加载方式的疲劳试验,不能很好的反应钢板弹簧实际 工作中的疲劳性能。
[0003] 为解决上述问题,中国专利公布号CN104949830A,公布日2〇15年9月30日,公布了 一种汽车悬架钢板弹簧试验台架,通过调整辅助液压缸,改变主加载液压缸的横向方向运 动轨迹,实现垂直和横向两个方向的加载。中国专利公布号CNl〇54667〇3A,公布日2016年4 月6日,公布了一种钢板弹簧总成疲劳试验台,通过增加传感器和应变片,进行钢板弹簧总 成的垂直耐疲劳冲击检验。 目前还没有一种钢板弹簧试验台实现三方向加载,模拟钢板弹簧在实车行驶过程中的 疲劳性能。
发明内容
[0004] 针对上述问题,本发明提出一种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装,通过控制 系统,控制三个方向的伺服液压系统的载荷输出,模拟汽车行驶过程中车轮与地面相互作 用时钢板弹簧的受力状态,测试钢板弹簧横向、纵向和竖向三个方向的刚度性能和疲劳性 能。
[0005] 本发明采用的技术方案为:一种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装,包括钢板 弹簧固定支架,其特征在于:所述的钢板弹簧固定支架上放置有倒置的钢板弹簧,倒置的钢 板弹簧中部向上设有模拟车轮支架,模拟车轮支架上分别向横向、纵向和竖向三个方向设 有伺服液压系统,每个伺服液压系统分别通过固定支架固定,横向伺服液压系统和固定支 架一连接,纵向伺服液压系统和固定支架二连接,竖向伺服液压系统和固定支架三连接。 [0006]进一步的改进在于:其中钢板弹簧固定支架主要由底座和小车组成,底座固定在 底板上,底座上设有导轨,使小车能够沿导轨滑行,小车的上部设有用于固定钢板弹簧端部 的卡槽。
[0007] 试验方法有两种: 方法1适用于暂时没有路试载荷谱信号的悬架系统:根据钢板弹簧的设计载荷确定垂 向力、侧向力和纵向力理论值,然后通过软件控制系统,输出相应的伺服液压缸信号,进行 刚度和疲劳性能测试; 方法2适用于已经获得路试载荷谱信号的悬架系统:根据在整车试验场采集的实际激 励信号进行信号处理,获得钢板弹簧的路试随机信号谱,然后利用软件控制系统对获得的 随机信号谱进行二次处理,获得三个伺服液压缸的驱动信号谱,进行刚度和疲劳性能测试。 [0008]有益效果: 本发明的模拟车轮支架用于连接钢板弹簧和伺服液压系统,将伺服液压系统上的载荷 传递给钢板弹簧。因为模拟车轮支架上与伺服液压系统和固定支架连接,其连接部位空间 坐标的是根据车辆实际运行过程中车轮与地面接触面的坐标参数转换而来的,所以通过模 拟车轮支架传递液压伺服系统的力,可以模拟钢板弹簧车辆行驶过程中的实际受力状态; 测试钢板弹簧横向、纵向和竖向三个方向的刚度性能和疲劳性能。
[0009]钢板弹簧固定支架由底座和小车组成,底座底面连接在铁地板上,底座上表面上 有导轨,从而使小车能够沿导轨滑行,所述小车用于固定板簧的端部。可以模拟汽车的运动 状态,使其有一个运动的轨迹,达到仿真的目的。
[0010]两种试验方法分为静态和动态,模拟汽车行驶过程中钢板弹簧的载荷工况,进行 三个方向的刚度和疲劳性能测试,及时为钢板弹簧的改进设计提供可靠的试验数据。
附图说明
[0011 ]图1是本发明的钢板弹簧的试验台架示意图; 图中1是固定支架一,2横向液压伺服系统,3是竖向伺服液压系统,4固定支架二,5是纵 向伺服液压系统,6是固定支架三,7是钢板弹簧,8是模拟车轮支架,9是底座,10是导轨,11 是小车,12是卡槽。
具体实施方式
[0012]下面结合实施例附图1对本发明作进一步地详细说明,但它们并不构成对本发明 的限定,同时通过说明,可以对发明更加清楚和理解。
[0013] —种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装,包括钢板弹簧固定支架,钢板弹簧固 定支架上放置有倒置的钢板弹簧7,倒置的钢板弹簧7中部向上设有模拟车轮支架8,模拟车 轮支架8上分别向横向、纵向和竖向三个方向设有伺服液压系统,每个伺服液压系统分别通 过固定支架固定,横向伺服液压系统2和固定支架一 1连接,纵向伺服液压系统5和固定支架 二6连接,竖向伺服液压系统3和固定支架三4连接。
[0014]其中钢板弹簧固定支架主要由底座9和小车11组成,底座9固定在底板上,底座9上 设有导轨10,使小车11能够沿导轨10滑行,小车10的上部设有用于固定钢板弹簧7端部的卡 槽12。
[0015]试验方法有两种: 方法1适用于暂时没有路试载荷谱信号的悬架系统:根据钢板弹簧的设计载荷确定垂 向力、侧向力和纵向力理论值,然后通过软件控制系统,输出相应的伺服液压缸信号,进行 刚度和疲劳性能测试; 方法2适用于已经获得路试载荷谱信号的悬架系统:根据在整车试验场采集的实际激 励信号进行信号处理,获得钢板弹簧的路试随机信号谱,然后利用软件控制系统对获得的 随机信号谱进行二次处理,获得三个伺服液压缸的驱动信号谱,进行刚度和疲劳性能测试。 [0016]伺服液压系统为用于零部件的疲劳耐久测试执行元件;该装置由伺服油缸本体、 位移传感器、轮辐式力传感器、伺服阀、隔膜式蓄能器和高压软管组成,通过控制系统的驱 动信号完成指定的载荷和位移输出。

Claims (2)

1.一种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装,包括钢板弹簧固定支架,其特征在于:所 述的钢板弹簧固定支架上放置有倒置的钢板弹簧,倒置的钢板弹簧中部向上设有模拟车轮 支架,模拟车轮支架上分别向横向、纵向和竖向三个方向设有伺服液压系统,每个伺服液压 系统分别通过固定支架固定,横向伺服液压系统和固定支架一连接,纵向伺服液压系统和 固定支架二连接,竖向伺服液压系统和固定支架三连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于钢板弹簧三方向加载的试验工装,其特征在于:其中 钢板弹簧固定支架主要由底座和小车组成,底座固定在底板上,底座上设有导轨,使小车能 够沿导轨滑行,小车的上部设有用于固定钢板弹黃端部的卡槽。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112067332A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 合肥工业大学 一种飞艇柔性结构试验集中力加载试验装置
CN112067274A (zh) * 2020-09-18 2020-12-11 中国纺织科学研究院有限公司 一种纵置复合材料板簧耐盐雾疲劳性能测试装置及测试方法
CN112129504A (zh) * 2020-09-18 2020-12-25 中国纺织科学研究院有限公司 一种纵置复合材料板簧性能测试装置及测试方法
CN112268821A (zh) * 2020-09-18 2021-01-26 中国纺织科学研究院有限公司 一种纵置复合材料板簧耐温疲劳性能测试装置及测试方法
CN113932725A (zh) * 2021-09-24 2022-01-14 成都飞机工业(集团)有限责任公司 悬臂式定位器负载监控的光纤应变传感器标定方法

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