CN109030017A - 一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置，路面块安装板通过地脚螺栓固定在地面路基上形成条状路面，仿路面块固定在路面块安装板上，路面块固定板用螺栓安装在仿路面块和路面块安装板的侧面；在路面块安装板的前端安装称重装置，在路面块安装板的尾端安装下坡板；道闸机构安装在路面块安装板尾端与下坡板相连处；在路面块安装板的两侧安装防护护栏，在临近出口处的一侧防护护栏立柱上安装光电发射器装置，在另一侧防护护栏立柱的对应位置上安装光电接收器装置，光电接收器与光电发射器相互匹配。本发明可实现单一路面和多种路面组合的不同车型悬挂性能试验，试验数据的可重复性和可比性好，模块化模拟路面拆装维护方便，大大提高试验效率。

Description

一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置

技术领域

本发明涉及属于车辆测试设备领域，具体涉及一种用于车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置。

背景技术

车辆试验场是试验车辆各项性能的专用场地，在场中有进行平顺性、稳定性、可靠性和耐久性试验的高速环形路、石块路、搓板路等其它典型路段。在车辆试验场中进行车辆道路试验虽然能够全面地测试车辆的各项性能，但是在这种特定的试验场地试验会消耗大量的时间和财力，车辆实验重复性差，试验周期长，车辆调试不便，且会受到地理条件、天气变化等因素的限制。因此从上个世纪60年代开始，对车辆进行道路模拟试验逐渐发展起来，各种模拟试验台不断被研制出来并投入实际应用。李艾静、赵清洁等在文献“整车性能试验的路面模拟研究综述”中叙述了国内外对整车性能试验的路面模拟方法和研究成果，并详细阐述了转鼓型路面模拟试验台的结构、工作原理及其优势，该试验台能够实现整车性能预测，减少实车试验次数。

采用专用的车辆模拟试验台进行试验易于保证安全，试验的项目多，范围广，试验条件易于模拟和控制，试验数据的可重复性和可比性好，车辆的保养维护、调试以及试验人员休息都有可靠保障。并且节省了大量的时间，降低了试验成本，可随时随地的进行车辆试验，不再受地理条件、自然因素的限制，缩短了试验周期。

发明专利“一种用于试验车辆行驶的模拟破损路”公告(布)号为CN102589895A中，提到了一种用于试验车辆行驶的模拟破损路，该发明解决了汽车试验场没有成熟的用于试验车辆行驶的模拟破损路，造成无法获得车辆在破损路上行驶对车辆影响数据的问题。但由于该发明为固化的破损路面，因此测试车型和测试性能范围均受到限制。

发明专利“模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机”公告(布)号为CN104897409A中，提到了一种模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机，该发明通过控制液压升降装置实现模拟车辆行驶的各种路况，但是路面信息经过采集和通过液压系统的模拟实现，路面的还原精度不高，造成试验数据的真实性不强。

发明内容

本发明目的在于提供一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置，通过更换路面模块来变换多种路面，如鹅卵石路面、坑凹路、比利时路、搓板路等，实现对不同车辆悬挂的高效测试。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明主所述装置包括仿路面块、路面块安装板、路面块固定板、防护护栏、道闸机构、下坡板、称重装置、光电接收器装置及光电发射器装置；路面块安装板通过地脚螺栓固定在地面路基上形成条状路面，仿路面块固定在路面块安装板上，路面块固定板用螺栓安装在仿路面块和路面块安装板的侧面，将仿路面块固定在路面块安装板上；在路面块安装板的前端安装称重装置，在路面块安装板的尾端安装下坡板；道闸机构安装在路面块安装板尾端与下坡板相连处；在路面块安装板的两侧安装防护护栏，在临近出口处的一侧防护护栏立柱上安装光电发射器装置，在另一侧防护护栏立柱的对应位置上安装光电接收器装置，光电接收器装置与光电发射器装置相互匹配。

进一步的，所述仿路面块的底部采用“V”型设计，路面块上也开设“V”型设计的卡口，受力接触面积大、对中性好，仿路面块的底部安插在路面块的卡口处，且相邻两块仿路面块的端面互相接触。

进一步的，所述仿路面块包括仿比利时路路面块、仿鹅卵石路路面块、仿井盖路路面块、仿坑凹路路面块、仿搓板路路面块仿路面块，仿路面块的表面按照比利时路、鹅卵石路、井盖路、坑凹路、搓板路的表面制作而成。

进一步的，所述的道闸机构包括立柱、步进电机、横杆、支撑杆、激光测速仪；步进电机安装在立柱上，电机轴与横杆一端固定，横杆另一端放置在支撑杆上；激光测速仪位于横杆中央，用于检测测试车辆的车速。当试验车辆行驶到光电发射极和光电接收器组成的光电开关处，光电开关断开，步进电机逆时针转动带动横杆升起，试验车辆驶过，当光电开关闭合时，步进电机延时一段时间顺时针启动，横杆降落，总控制器根据光电开关的通断记录试验车辆做试验的圈数。

进一步的，所述称重装置包括左右两块称重仪和上坡板，左右两块称重仪通过外六角螺栓A和外六角螺栓B固定到上坡板的前侧和两侧。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、采用仿路面块设计能够更为真实反映出各种路面的实际情况，进行车辆试验时所测得的实验数据真实性强，测试效果好。

2、采用模块化设计可换仿路面块，既能够测试车辆在单一路面的行驶情况，又能够测试车辆在多路况下的行驶情况，保证车辆试验的多样性。

3、采用的路面模拟装置相比车辆试验场占地空间小，可以节约大量的人力物力，可随时随地的进行车辆试验，及时进行车辆的调试，试验重复性好，大大缩短了实际路试的时间，降低了试验成本。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明中仿搓板路路面块结构的立体示意图；

图3为本发明中路面块安装板的立体示意图；

图4为本发明中路面块固定板的主视图；

图5为本发明中道闸机构立体局剖示意图；

图6为本发明中光电接收器装置结构立体局剖示意图；

图7为本发明中光电发射器装置结构立体局剖示意图；

图8为本发明中称重装置结构立体示意图；

图9为本发明中仿路面块结构表面示意图。

附图标号：1-下坡板，2-道闸机构，3-光电接收器装置，4-光电发射器装置，5-路面块安装板，6-仿搓板路路面块，7-仿井盖路路面块，8-防护护栏，9-仿坑凹路路面块，10-路面块固定板，11-仿鹅卵石路路面块，12-仿比利时路路面块，13-试验车辆，14-称重装置，15-仿路面块固定孔，16-仿路面块夹取孔，17-路面块安装板固定孔，18-地脚螺栓固定块，19-仿路面块安装孔，20-路面块安装板安装孔，21-步进电机，22-立柱，23-横杆，24-激光测速仪，25-支撑杆，26-光电接收器，27-光电接收器安装块，28-光电发射器，29-光电发射器安装块，30-称重仪，31-外六角螺栓A，32-上坡板，33-外六角螺栓B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本发明所述装置包括仿路面块、路面块安装板5、路面块固定板10、防护护栏8、道闸机构2、下坡板1、称重装置14、光电接收器装置3及光电发射器装置4；路面块安装板通过地脚螺栓固定在地面路基上形成条状路面，仿路面块固定在路面块安装板上，路面块固定板用螺栓安装在仿路面块和路面块安装板的侧面，将仿路面块固定在路面块安装板上；在路面块安装板的前端安装称重装置，在路面块安装板的尾端安装下坡板；道闸机构安装在路面块安装板尾端与下坡板相连处；在路面块安装板的两侧安装防护护栏，在临近出口处的一侧防护护栏立柱上安装光电发射器装置，在另一侧防护护栏立柱的对应位置上安装光电接收器装置，其中光电接收器装置与光电发射器装置相互匹配。

其中，仿比利时路路面块12、仿鹅卵石路路面块11、仿井盖路路面块7、仿坑凹路路面块9、仿搓板路路面块6均安装在路面块安装板上，路面块安装板的两侧每2m钻有路面块安装板固定孔17，其位置与路面块固定板上的路面块安装板安装孔20相对应，每个仿路面块的一侧钻有仿路面块固定孔15，其位置与与路面块固定板上的路面块安装板安装孔19对应，用螺栓通过路面块安装板安装孔、路面块安装板安装孔及其与之对应的仿路面块固定孔和路面块安装板固定孔将仿路面块、路面块安装板和路面块固定板三者连在一起，起到固定仿路面块的作用。路面块安装板底部两侧每隔4m焊接有地脚螺栓固定块18，通过地脚螺栓将路面块安装板固定到地基上。

所述的仿路面块结构如图2和图9所示，仿路面块的结构表面按照国家标准GB/T12534《汽车道路试验方法通则》和GB/T12678-1990《汽车可靠性行驶试验方法》的路面要求铸造而成，每个仿路面块结构采用“V”型底面设计，安装在路面块安装板的“V”型槽上，对中性好，支撑面积大。仿路面块的两侧开有仿路面块夹取孔16，用于仿路面块的更换。

所述的道闸机构如图5所示，主要包括步进电机21，立柱22，横杆23，激光测速仪24，支撑杆25。其中，支撑杆和立柱分别位于横杆的两侧，固定在防护护栏出口处的地基上。立柱的上方开有步进电机的安装槽，步进电机通过步进电机的安装孔固定到立柱上，步进电机的电机轴固定到横杆的一侧，当步进电机逆时针转动时，带动横杆上升，当步进电机顺时针转动时，带动横杆下降。激光测速仪安装在横杆中央处的激光测速仪的安装板上，激光测速仪通过对试验车辆发射激光光束，并接收该激光光束的反射波，记录该时间差，来确定试验车辆13与横杆的距离，对试验车辆进行两次有特定时间间隔的激光测距，计算在该一时段内被测物体的移动距离，从而得到试验车辆的移动速度。

在图6、图7所示的光电接收器装置结构立体示意图和光电发射器装置结构立体示意图中，光电接收器安装块27与光电发射器安装块29结构相同，其上部钻有螺纹孔，光电接收器26和光电发射器28分别安装到光电接收器安装块27与光电发射器安装块29的螺纹孔中，光电接收器和光电发射器配套使用组合成光电开关。

所述的称重装置如图8所示，主要包括称重仪30和上坡板32。左右两块称重仪30通过外六角螺栓A31和外六角螺栓B33固定到上坡板32的前侧和两侧。

当进行车辆路面试验时，将仿比利时路路面块、仿鹅卵石路路面块、仿井盖路路面块、仿坑凹路路面块、仿搓板路路面块通过仿路面块夹取孔夹取安装到路面块安装板的“V”型槽中，用路面块固定板通过仿路面块固定孔，路面块安装板固定孔将仿路面块与路面块安装板固定在一起。试验车辆先驶入到称重装置上，对试验车辆进行称重，激光测速仪开始运行。当试验车辆在固定好的路面上行驶时，激光测速仪实时测量试验车辆行驶速度，并将试验车辆的行驶速度传送到总控制器。当试验车辆行驶到光电开关安装处时，光电接收器接收不到光电发射器的红外线，光电开关断开，道闸机构上的步进电机启动，横杆升起，激光测速仪停止运行，试验车辆驶过时，光电接收器接收到光电发射器的红外线，光电开关接通，道闸机构上的步进电机延时一定时间t启动，横杆降落，其中t＝l/v，l为光电开关到横杆的水平距离，v为试验车辆的行驶速度，试验车辆回到起点继续试验，总控制器根据光电开关的通断记录试验车辆做试验的圈数。

当车辆试验结束后，旋开路面块固定板上的螺栓，拆卸路面块固定板，用夹具通过仿路面块夹取孔将仿路面块夹取下来，方便下次车辆试验时安装重复使用。

以上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的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置，其特征在于：所述装置包括仿路面块、路面块安装板、路面块固定板、防护护栏、道闸机构、下坡板、称重装置、光电接收器装置及光电发射器装置；路面块安装板通过地脚螺栓固定在地面路基上形成条状路面，仿路面块固定在路面块安装板上，路面块固定板用螺栓安装在仿路面块和路面块安装板的侧面；在路面块安装板的前端安装称重装置，在路面块安装板的尾端安装下坡板；道闸机构安装在路面块安装板尾端与下坡板相连处；在路面块安装板的两侧安装防护护栏，在临近出口处的一侧防护护栏立柱上安装光电发射器装置，在另一侧防护护栏立柱的对应位置上安装光电接收器装置，光电接收器装置与光电发射器装置相互匹配。

2.根据权利要求1所述的一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置，其特征在于：所述仿路面块的底部采用“V”型设计，路面块上也开设“V”型设计的卡口，仿路面块的底部安插在路面块的卡口处，且相邻两块仿路面块的端面互相接触。

3.根据权利要求1所述的一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置，其特征在于：所述仿路面块包括仿比利时路路面块、仿鹅卵石路路面块、仿井盖路路面块、仿坑凹路路面块、仿搓板路路面块仿路面块，仿路面块的表面按照比利时路、鹅卵石路、井盖路、坑凹路、搓板路的表面制作而成。

4.根据权利要求1所述的一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置，其特征在于：所述的道闸机构包括立柱、步进电机、横杆、支撑杆、激光测速仪；步进电机安装在立柱上，电机轴与横杆一端固定，横杆另一端放置在支撑杆上；激光测速仪位于横杆中央，用于检测测试车辆的车速。

5.根据权利要求1所述的一种重载车辆悬挂性能测试的模块化可换模拟路面装置，其特征在于：所述称重装置包括左右两块称重仪和上坡板，左右两块称重仪通过外六角螺栓A和外六角螺栓B固定到上坡板的前侧和两侧。