CN107782569B - 一种三轴六通道悬架万能试验平台 - Google Patents

一种三轴六通道悬架万能试验平台 Download PDF

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Abstract

一种三轴六通道悬架万能试验平台，属于汽车悬架性能测试技术领域。其特征在于上安装架固定在安装底板上，在上安装架上铰接安装垂直加载动作器，在安装底板上X轴方向上铰接设置侧向力加载动作器，在安装底板Y轴方向上铰接设置制动力加载动作器；还包括悬架机构车轮受力模拟轴，所述悬架机构车轮受力模拟轴的下部设置下安装架，所述下安装架固定在安装底板上，在下安装架上能够固定钢板弹簧。本发明能够通过伺服控制，实现一次装夹完成汽车悬架的各项受力检测，且该试验平台能够通过动态的疲劳测试以及静态的性能测试，完全模拟真实车辆悬架中钢板弹簧的受力状况，精确检测汽车悬架各项性能指标和综合指数是否满足使用要求，大幅提高检测效率和使用安全系数。

Description

一种三轴六通道悬架万能试验平台
技术领域
本发明属于汽车悬架性能测试技术领域，具体涉及一种模拟实际受力测试的汽车悬架性能检测平台。
背景技术
汽车悬架是由多片不等长和不等曲率的钢板叠合而成。安装好后两端自然向上弯曲。当路面对轮子的冲击力传来时，钢板产生变形，起到缓冲、减振的作用，纵向布置时还具有导向传力的作用。非独立悬挂大多采用钢板弹簧做弹性元件，可省去导向装置和减振器，结构简单。钢板弹簧是汽车悬架中应用最广泛的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁。
汽车悬架在制作出成品后，必须经过严格的性能测试，达到预设数值后方可出厂投入使用。所述检测试验包含多种类型：拉伸试验、压缩试验以及通过变形测力值、通过高度测力值、通过力值测变形、通过力值测高度等，上述试验项目一般需要多工位分开测试，且即便单项均通过，也不能保证产品在实际使用过程中面对复杂受力不会发生质量状况。
车辆悬架系统作为底盘的重要组成部分，其运动特性的优劣直接关系到车辆的操纵稳定性等方面。目前，基于并联机构的道路模拟技术已成为车辆悬架试验的主要手段。在试验室内，可对悬架进行多自由度的振动加载，通过再现真实环境下道路载荷的路谱试验，从而对其性能、耐久性、NVH等进行评价。由于受车辆类型和环境条件等的影响，实车与试验设备之间存在着差异，在试验设备上采用道路谱模拟车辆实际行驶，除对试验台架自身进行实时高精度控制外，还需对试验台架参数进行精确的迭代控制，实现悬架并联试验系统的实时高精度控制的要求，提高实际道路工况的道路模拟试验的测试精度。由此，车辆的悬架系统需要通过动态的疲劳测试及静态的性能测试，得到综合评定结果，才能全面检测悬架的真实性能质量。
申请人经过多年的研发实验设计了本装置，能够通过伺服控制，实现一次装夹完成汽车悬架的各项受力检测，且该试验平台能够通过动态的疲劳测试以及静态的性能测试，完全模拟真实车辆悬架中钢板弹簧的受力状况，精确检测汽车悬架各项性能指标和综合指数是否满足使用要求，大幅提高检测效率和使用安全系数。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种三轴六通道悬架万能试验平台，能够通过伺服控制，实现一次装夹完成汽车悬架的各项受力检测，且该试验平台能够完全模拟真实车辆悬架中钢板弹簧的受力状况，保证汽车悬架各项性能指标和综合指数满足使用要求，大幅提高检测效率和使用安全系数。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种三轴六通道悬架万能试验平台，其特征在于包括安装底板、上安装架和下安装架，所述上安装架固定在安装底板上，在上安装架上铰接安装两个向下垂直设置的垂直加载动作器：垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B；在安装底板上X轴方向上分别铰接设置两个横向设置的侧向力加载动作器：侧向力加载动作器A和侧向力加载动作器B；在安装底板Y轴方向上分别铰接设置两个纵向设置的制动力加载动作器：制动力加载动作器A和制动力加载动作器B；还包括悬架机构车轮受力模拟轴，所述悬架机构车轮受力模拟轴的两端分别为受力A端和受力B端，所述垂直加载动作器A、侧向力加载动作器A和制动力加载动作器A分别通过力与位移传感器A1、力与位移传感器A2和力与位移传感器A3铰接受力A端，所述垂直力加载动作器B、侧向力加载动作器B和制动力加载动作器B分别通过力与位移传感器B1、力与位移传感器B2和力与位移传感器B3铰接受力B端；所述悬架机构车轮受力模拟轴的下部设置下安装架，所述下安装架固定在安装底板上，在下安装架上能够固定钢板弹簧。
优选的，所述上安装架包括前、后龙门支架和连杆，所述前后龙门支架之间通过两条平行设置的导向滑轨连接；所述垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B的上端均铰接固定在连杆上，所述连杆上设置滑块，滑块能够沿导向滑轨移动，从而调节垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B的前后位置。
优选的，所述侧向力加载动作器A和侧向力加载动作器B的两端分别铰接侧向力加载安装支架A和侧向力加载安装支架B，侧向力加载安装支架A和侧向力加载安装支架B安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
优选的，所述制动力加载动作器A和制动力加载动作器B的两端分别铰接制动力加载安装支架A和制动力加载安装支架B，制动力加载安装支架A和制动力加载安装支架B安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
优选的，所述下安装架包括两根板簧固定条，所述每个板簧固定条上均设置前、后铰接装置，钢板弹簧的两端卷耳能够通过前后铰接装置安装固定在板簧固定条上；两个板簧固定条安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
优选的，所述垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器的结构采用气缸、油缸、齿轮齿条配合伸缩动作功能组中的一种或两种以上的组合。
优选的，还包括伺服控制装置，所述伺服控制装置能够独立控制各垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器的启停，并能接收和储存各力与位移传感器的检测数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
该设备为三轴六通道悬架万能试验平台，通过垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器从垂直、横向和纵向三个轴向方向对待测试汽车悬架进行施力，既能检测单向受力的数值，又能通过曲线调整模拟真实环境中汽车悬架在多向综合受力的情况下的强度和变形状况。通过伺服控制，实现一次装夹完成汽车悬架的各项受力检测，且该试验平台能够通过动态的疲劳测试以及静态的性能测试，完全模拟真实车辆悬架中钢板弹簧的受力状况，精确检测汽车悬架各项性能指标和综合指数是否满足使用要求，大幅提高检测效率和使用安全系数。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A向结构示意图；
图3是图1的B向结构示意图；
图中：1、前龙门支架；2、导向滑轨；3、滑块；4、连杆；5、垂直力加载动作器A；6、力与位移传感器A1；7、力与位移传感器A2；8、侧向力加载动作器A；9、侧向力加载安装支架A；10、安装底板；11、受力A端；12、板簧固定条；13、钢板弹簧；14、悬架机构车轮受力模拟轴；15、钢板弹簧；16、板簧固定条；17、受力B端；18、侧向力加载安装支架B；19、侧向力加载动作器B；20、力与位移传感器B2；21、力与位移传感器B1；22、垂直力加载动作器B；23、后龙门支架；25、制动力加载安装支架A；26、制动力加载动作器B；27、制动力加载安装支架A；28、制动力加载动作器A；29、力与位移传感器B3。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1、2和3所示，一种三轴六通道悬架万能试验平台，包括安装底板、上安装架和下安装架，所述上安装架固定在安装底板上，在上安装架上铰接安装两个向下垂直设置的垂直加载动作器：垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B；在安装底板上X轴方向上分别铰接设置两个横向设置的侧向力加载动作器：侧向力加载动作器A和侧向力加载动作器B；在安装底板Y轴方向上分别铰接设置两个纵向设置的制动力加载动作器：制动力加载动作器A和制动力加载动作器B；还包括悬架机构车轮受力模拟轴，所述悬架机构车轮受力模拟轴的两端分别为受力A端和受力B端，所述垂直加载动作器A、侧向力加载动作器A和制动力加载动作器A分别通过力与位移传感器A1、力与位移传感器A2和力与位移传感器A3铰接受力A端，所述垂直力加载动作器B、侧向力加载动作器B和制动力加载动作器B分别通过力与位移传感器B1、力与位移传感器B2和力与位移传感器B3铰接受力B端；所述悬架机构车轮受力模拟轴的下部设置下安装架，所述下安装架固定在安装底板上，在下安装架上能够固定钢板弹簧。
所述上安装架包括前、后龙门支架和连杆，所述前后龙门支架之间通过两条平行设置的导向滑轨连接；所述垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B的上端均铰接固定在连杆上，所述连杆上设置滑块，滑块能够沿导向滑轨移动，从而调节垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B的前后位置。
所述侧向力加载动作器A和侧向力加载动作器B的两端分别铰接侧向力加载安装支架A和侧向力加载安装支架B，侧向力加载安装支架A和侧向力加载安装支架B安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
所述制动力加载动作器A和制动力加载动作器B的两端分别铰接制动力加载安装支架A和制动力加载安装支架B，制动力加载安装支架A和制动力加载安装支架B安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
所述下安装架包括两根板簧固定条，所述每个板簧固定条上均设置前、后铰接装置，钢板弹簧的两端卷耳能够通过前后铰接装置安装固定在板簧固定条上；两个板簧固定条安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
所述垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器的结构采用气缸、油缸、齿轮齿条配合伸缩动作功能组中的一种或两种以上的组合。
还包括伺服控制装置，所述伺服控制装置能够独立控制各垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器的启停，并能接收和储存各力与位移传感器的检测数据。
该设备为三轴六通道悬架万能试验平台，通过垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器从垂直、横向和纵向三个相对的轴向方向，形成六通道施力检测效果，上述施力模型能够完全模拟还原车辆悬架的实际受力状况。使用时，通过悬架机构车轮受力模拟轴模拟车辆的轮轴，将上述单项或综合施力作用到待测试的汽车悬架上，既能检测单向受力的数值，又能通过曲线调整模拟真实环境中汽车悬架在多向综合受力的情况下的强度和变形状况。通过伺服控制，实现一次装夹完成汽车悬架的各项受力检测，且该试验平台能够通过动态的疲劳测试以及静态的性能测试，完全模拟真实车辆悬架中钢板弹簧的受力状况，精确检测汽车悬架各项性能指标和综合指数是否满足使用要求，大幅提高检测效率和使用安全系数。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种三轴六通道悬架万能试验平台，其特征在于包括安装底板、上安装架和下安装架，所述上安装架固定在安装底板上，在上安装架上铰接安装两个向下垂直设置的垂直加载动作器：垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B；在安装底板上X轴方向上分别铰接设置两个横向设置的侧向力加载动作器：侧向力加载动作器A和侧向力加载动作器B；在安装底板Y轴方向上分别铰接设置两个纵向设置的制动力加载动作器：制动力加载动作器A和制动力加载动作器B；还包括悬架机构车轮受力模拟轴，所述悬架机构车轮受力模拟轴的两端分别为受力A端和受力B端，所述垂直加载动作器A、侧向力加载动作器A和制动力加载动作器A分别通过力与位移传感器A1、力与位移传感器A2和力与位移传感器A3铰接受力A端，所述垂直力加载动作器B、侧向力加载动作器B和制动力加载动作器B分别通过力与位移传感器B1、力与位移传感器B2和力与位移传感器B3铰接受力B端；所述悬架机构车轮受力模拟轴的下部设置下安装架，所述下安装架固定在安装底板上，在下安装架上能够固定钢板弹簧；
所述上安装架包括前、后龙门支架和连杆，所述前、后龙门支架之间通过两条平行设置的导向滑轨连接；所述垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B的上端均铰接固定在连杆上，所述连杆上设置滑块，滑块能够沿导向滑轨移动，从而调节垂直力加载动作器A和垂直力加载动作器B的前后位置。
2.按照权利要求1所述的一种三轴六通道悬架万能试验平台，其特征在于：所述侧向力加载动作器A和侧向力加载动作器B的两端分别铰接侧向力加载安装支架A和侧向力加载安装支架B，侧向力加载安装支架A和侧向力加载安装支架B安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
3.按照权利要求2所述的一种三轴六通道悬架万能试验平台，其特征在于：所述制动力加载动作器A和制动力加载动作器B的两端分别铰接制动力加载安装支架A和制动力加载安装支架B，制动力加载安装支架A和制动力加载安装支架B安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
4.按照权利要求3所述的一种三轴六通道悬架万能试验平台，其特征在于：所述下安装架包括两根板簧固定条，两根板簧固定条上均设置前、后铰接装置，钢板弹簧的两端卷耳能够通过前后铰接装置安装固定在板簧固定条上；两个板簧固定条安装在安装底板上且安装位置能够进行前后调整。
5.按照权利要求4所述的一种三轴六通道悬架万能试验平台，其特征在于：所述垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器的结构采用气缸、油缸、齿轮齿条配合伸缩动作功能组中的一种或两种以上的组合。
6.按照权利要求5所述的一种三轴六通道悬架万能试验平台，其特征在于：还包括伺服控制装置，所述伺服控制装置能够独立控制各垂直加载动作器、侧向力加载动作器和制动力加载动作器的启停，并能接收和储存各力与位移传感器的检测数据。
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