CN109580097A - 一种拖拉机侧翻质心检测实验平台及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拖拉机侧翻质心检测实验平台，包括，测试组件，包括承载平台和检测件，所述检测件设置于所述承载平台上；动力组件，与所述承载平台连接；调控组件，与所述测试组件和动力组件连接；以及，防护组件，设置于所述承载平台上；本发明设计合理，结构紧凑，通过设置的防护组件，可防止检测侧翻角时发生意外或不必要的损坏，从而保证检测实验的安全性能以及稳定性能，使用可靠，同时防护组件可根据不同拖拉机的轴距或位置进行调整，保证其使用的实用性能，满足使用需求。

Description

一种拖拉机侧翻质心检测实验平台及其检测方法

技术领域

本发明涉及的检测设备技术领域，尤其涉及一种拖拉机侧翻质心检测实验平台及其检测方法。

背景技术

拖拉机质心位置是影响其操纵稳定性，行驶平顺性、安全性的重要参数之一。在拖拉机设计过程中如何控制其质心位置，在样机试制后如何测得其质心位置，一直是拖拉机研发人员面临的技术难题。拖拉机质心通常用离前后桥轴心的距离、偏离前后桥的距离及偏离纵垂面的距离和离地高度描述，然而目前拖拉机侧翻质心检测实验平台不能满足使用需求，其调控部分并不能很好适应使用需要，同时，现有检测试验平台上并没设测侧翻角时拖拉机发生翻转的防护结构，易其检测时发生意外或损坏，故使用不可靠，不便于推广使用。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有拖拉机侧翻质心检测实验平台存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种拖拉机侧翻质心检测实验平台，其通过设置的防护组件，可防止检测侧翻角时发生意外或不必要的损坏，从而保证检测实验的安全性能以及稳定性能，使用可靠，同时防护组件可根据不同拖拉机的轴距或位置进行调整，保证其使用的实用性能，满足使用需求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种拖拉机侧翻质心检测实验平台，包括，测试组件，包括承载平台和检测件，所述检测件设置于所述承载平台上；动力组件，与所述承载平台连接；调控组件，与所述测试组件和动力组件连接；以及，防护组件，设置于所述承载平台上。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述承载平台包括支撑板、称量板和安装轴座，所述称量板和安装轴座分别设置于支撑板的两侧。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述支撑板上设置有田字格凹槽，所述称量板设置于所述田字格凹槽内。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述安装轴座的两端设置有加强架，所述加强架与支撑板连接。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述检测件包括称重传感器和倾角传感器，所述称重传感器设置于所述支撑板和称量板之间，所述倾角传感器设置于支撑板上。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述防护组件包括滑块和卡体，所述卡体设置于所述滑块一侧；

其中，所述滑块嵌入设置于所述支撑板的滑槽内。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述卡体包括支撑柱、转角柱和挡块，所述转角柱的两端均分别与所述支撑柱和挡块连接；其中，所述支撑柱与挡块相互垂直；其中，转角柱呈90°夹角。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述调控组件包括控制器和操控件，所述控制器与操控件连接。

一种拖拉机侧翻质心检测实验平台的检测方法，包括，

S1：称重传感器测量位于承载平台上的拖拉机四个车轮的重量；

S2：动力组件驱动承载平台升高使承载平台与水平面成5°～15°夹角，计算质心高度；以及，

S3：倾角传感器通过动力组件驱动承载平台使拖拉机一侧的轮胎压力为0得到侧翻角。

作为本发明所述拖拉机侧翻质心检测实验平台的一种优选方案，其中：所述质心高度H通过如下公式计算：

其M为：

M-在拖拉机水平停放时，质心位置至拖拉机纵向对称平面的距离(mm)；Tn-第n轴轮距(mm)；Wa-汽车总质量(kg)；Wαl1-试验台倾斜α角度时，被测车左侧第一轮轮荷(kg)；Wαl2-试验台倾斜α角度时，被测车左侧第二轮轮荷(kg)；Wαr1-试验台倾斜α角度时，被测车右侧第一轮轮荷(kg)；Wαr2-试验台倾斜α角度时，被测车右侧第二轮轮荷(kg)；α-试验台倾斜状态下，与水平面所形成的夹角(°)。

本发明的有益效果：本发明设计合理，结构紧凑，通过设置的防护组件，可防止检测侧翻角时发生意外或不必要的损坏，从而保证检测实验的安全性能以及稳定性能，使用可靠，同时防护组件可根据不同拖拉机的轴距或位置进行调整，保证其使用的实用性能，满足使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明拖拉机侧翻质心检测实验平台第一个实施例的整体结构示意图。

图2为本发明拖拉机侧翻质心检测实验平台第二个实施例所述的承载平台结构示意图。

图3为本发明拖拉机侧翻质心检测实验平台第三个实施例所述的防护组件结构示意图。

图4为本发明拖拉机侧翻质心检测实验平台第四个实施例的检测方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

参照图1，为本发明第一个实施例，提供了一种拖拉机侧翻质心检测实验平台的整体结构示意图，如图1，一种拖拉机侧翻质心检测实验平台包括测试组件100，包括承载平台101和检测件102，检测件102设置于承载平台101上；动力组件200，与承载平台101连接；调控组件300，与测试组件100和动力组件200连接；以及，防护组件400，设置于承载平台101上。

具体的，本发明主体结构包括测试组件100、动力组件200、调控组件300以及防护组件400，测试组件100、动力组件200、调控组件300以及防护组件400之间相互配合，可实现安全稳定检测拖拉机质心，其中，测试组件100，起到承载拖拉机，并为检测拖拉机质心和侧翻角提供了基础，其包括承载平台101和检测件102，检测件102设置于承载平台101上；动力组件200为驱动机构，用于驱动承载平台101升高与下降，即为检测质心和侧翻角提供条件，其与承载平台101连接，需说明的是，动力组件200为电动推杆或液压升降设备，其液压升降设备由液压缸、液压泵和液压油箱等组成；调控组件300，起到设定、启动以及显示的作用，其与测试组件100和动力组件200连接；而防护组件400，可防止检测侧翻角时发生意外或不必要的损坏，从而保证检测实验的安全性能以及稳定性能，其设置于承载平台101上。

进一步的，调控组件300包括控制器301和操控件302，控制器301与操控件302连接，其中，控制器301为西门子S7-1200PLC，型号是CPU1214AC/DC/RLY；操控件302为电脑，其软件选用的是LabVIEW 2013，操控件302与控制器301采用以太网通讯，用OPC软件Deltalogic S7-OPC-Server来实现PLC与LabVIEW的数据交互。

参照图2，为本发明的第二个实施例，该实施例不同于第一个实施例的是：承载平台101包括支撑板101a、称量板101b和安装轴座101c。具体的，参见图1，其主体结构包括测试组件100、动力组件200、调控组件300以及防护组件400，测试组件100、动力组件200、调控组件300以及防护组件400之间相互配合，可实现安全稳定检测拖拉机质心，其中，测试组件100，起到承载拖拉机，并为检测拖拉机质心和侧翻角提供了基础，其包括承载平台101和检测件102，检测件102设置于承载平台101上；动力组件200为驱动机构，用于驱动承载平台101升高与下降，即为检测质心和侧翻角提供条件，其与承载平台101连接，需说明的是，动力组件200为电动推杆或液压升降设备，其液压升降设备由液压缸、液压泵和液压油箱等组成；调控组件300，起到设定、启动以及显示的作用，其与测试组件100和动力组件200连接；而防护组件400，可防止检测侧翻角时发生意外或不必要的损坏，从而保证检测实验的安全性能以及稳定性能，其设置于承载平台101上。而承载平台101包括支撑板101a、称量板101b和安装轴座101c，称量板101b和安装轴座101c分别设置于支撑板101a的两侧，需说明的是，安装轴座101c共设置有两个，两个安装轴座101c位于同一水平面对称设置于支撑板101a的两端，动力组件200的个数与安装轴座101c的个数相等，动力组件200的升降轴与安装轴座101c通过轴销连接，较好的，支撑板101a、称量板101b和安装轴座101c均采用不锈钢材料制成。

进一步的，支撑板101a上设置有田字格凹槽101a-1，称量板101b共设置有四个，四个称量板101b分别嵌入设置于田字格凹槽101a-1的四个凹槽内，需说明的是，称量板101b与支撑板101a的田字格凹槽101a-1处于同一水平面。

进一步的，安装轴座101c的两端均设置有加强架101c-1，两个加强架101c-1与支撑板101a通过焊接连接，其安装轴座101c、加强架101c-1和支撑板101a构成了三角形结构，增加了支撑板101a的支撑钢性，即可保证支撑板101a使用寿命，满足使用需求。

进一步的，检测件102包括称重传感器102a和倾角传感器102b，其称重传感器102a是用来将重量信号或压力信号转换成电量信号的转换装置，称重传感器102a安装于支撑板101a和称量板101b之间，而倾角传感器102b采用牛顿第二定律作为工作原理，根据定律，当倾角传感器静止的时候，由于物体的侧面还有垂直方向是受到其他力的作用，只有重力的作用，也就是说作用在它身上的就只有重力加速度了，由此产生的重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角，就是倾斜角，其倾角传感器102b通过螺丝设置于支撑板101a上，需说明的是，四个称量板101b的四角均安装有称重传感器102a，倾角传感器102b设置于安装轴座101c一侧。

参照图3，为本发明的第三个实施例，该实施例不同于以上实施例的是：防护组件400包括滑块401和卡体402，滑块401和卡体402相互配合，可实现根据不同型号大小的拖拉机或其所处的位置进行调节，从而可用来防止检测时拖拉机翻转发生意外或损坏的情况。具体的，参见图1，其主体结构包括测试组件100、动力组件200、调控组件300以及防护组件400，测试组件100、动力组件200、调控组件300以及防护组件400之间相互配合，可实现安全稳定检测拖拉机质心，其中，测试组件100，起到承载拖拉机，并为检测拖拉机质心和侧翻角提供了基础，其包括承载平台101和检测件102，检测件102设置于承载平台101上；动力组件200为驱动机构，用于驱动承载平台101升高与下降，即为检测质心和侧翻角提供条件，其与承载平台101连接，需说明的是，动力组件200为电动推杆或液压升降设备，其液压升降设备由液压缸、液压泵和液压油箱等组成；调控组件300，起到设定、启动以及显示的作用，其与测试组件100和动力组件200连接；而防护组件400，可防止检测侧翻角时发生意外或不必要的损坏，从而保证检测实验的安全性能以及稳定性能，其设置于承载平台101上。而防护组件400包括滑块401和卡体402，滑块401用于水平调节，卡体402可实现垂直方向和纵向方向调节，从而使其起到翻转时卡住轮胎防止其翻倒的情况，其卡体402设置于滑块401一侧，两者通过焊接固定；而滑块401嵌入设置于支撑板101a的滑槽101a-2内，滑块401可在滑槽101a-2内滑动，较好的，滑块401和卡体402采用不锈钢材料制成。

进一步的，卡体402包括支撑柱402a、转角柱402b和挡块402c，转角柱402b的两端均分别与支撑柱402a的一端和挡块402c连接，支撑柱402a另一端与滑块401连接，较好的，支撑柱402a与滑块401为一体化结构，支撑柱402a和挡块402c均为空心圆柱体，其内部设置有内螺纹，而转角柱402b的两端外侧均设置有外螺纹，卡体402的竖直方向和纵向调节分别取决于支撑柱402a与转角柱402b一端，以及挡块402c与转角柱402b另一端螺旋的长度；需说明的是，支撑柱402a与挡块402c相互垂直，转角柱402b呈90°夹角。

参考图4，为本发明的第四个实施例，该实施例为拖拉机侧翻质心检测实验平台的检测方法。具体的，拖拉机侧翻质心检测实验平台的检测方法，包括，

S1：称重传感器102a测量位于承载平台101上的拖拉机四个车轮的重量；

S2：动力组件200驱动承载平台101升高使承载平台101与水平面成5°～15°夹角，计算质心高度；以及，

S3：倾角传感器102b通过动力组件200驱动承载平台101使拖拉机一侧的轮胎压力为0得到侧翻角。

具体的，首先，将拖拉机停在承载平台101中央，通过四块称量板101b(支承四个车轮)下称重传感器102a计算获取拖拉机重量，即前后轮承重，在操控件302上显示；之后，再将承载平台101一端或一侧通过动力组件200顶起使承载平台101平面与水平面成5°～15°夹角，用控制器301通过承载平台101处的压力、角度的变化处理得出质心的坐标，通过公式计算质心高度H，显示在操控件302上；最后，将承载平台101一端或一侧通过动力组件200顶起至拖拉机一侧的轮胎压力为0，计算机记录下此时动力组件200平面与水平面的夹角，即侧翻角，在操控件302上显示。

其中，质心高度H通过如下公式计算：

其M为：

M-在拖拉机水平停放时，质心位置至拖拉机纵向对称平面的距离(mm)；Tn-第n轴轮距(mm)；Wa-汽车总质量(kg)；Wαl1-试验台倾斜α角度时，被测车左侧第一轮轮荷(kg)；Wαl2-试验台倾斜α角度时，被测车左侧第二轮轮荷(kg)；Wαr1-试验台倾斜α角度时，被测车右侧第一轮轮荷(kg)；Wαr2-试验台倾斜α角度时，被测车右侧第二轮轮荷(kg)；α-试验台倾斜状态下，与水平面所形成的夹角(°)。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：包括，

测试组件(100)，包括承载平台(101)和检测件(102)，所述检测件(102)设置于所述承载平台(101)上；

动力组件(200)，与所述承载平台(101)连接；

调控组件(300)，与所述测试组件(100)和动力组件(200)连接；以及，

防护组件(400)，设置于所述承载平台(101)上。

2.如权利要求1所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：所述承载平台(101)包括支撑板(101a)、称量板(101b)和安装轴座(101c)，所述称量板(101b)和安装轴座(101c)分别设置于支撑板(101a)的两侧。

3.如权利要求2所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：所述支撑板(101a)上设置有田字格凹槽(101a-1)，所述称量板(101b)设置于所述田字格凹槽(101a-1)内。

4.如权利要求2或3所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：所述安装轴座(101c)的两端设置有加强架(101c-1)，所述加强架(101c-1)与支撑板(101a)连接。

5.如权利要求4所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：所述检测件(102)包括称重传感器(102a)和倾角传感器(102b)，所述称重传感器(102a)设置于所述支撑板(101a)和称量板(101b)之间，所述倾角传感器(102b)设置于支撑板(101a)上。

6.如权利要求2、3和5任一所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：所述防护组件(400)包括滑块(401)和卡体(402)，所述卡体(402)设置于所述滑块(401)一侧；

其中，所述滑块(401)嵌入设置于所述支撑板(101a)的滑槽(101a-2)内。

7.如权利要求6所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：所述卡体(402)包括支撑柱(402a)、转角柱(402b)和挡块(402c)，所述转角柱(402b)的两端均分别与所述支撑柱(402a)和挡块(402c)连接；

其中，所述支撑柱(402a)与挡块(402c)相互垂直；

其中，转角柱(402b)呈90°夹角。

8.如权利要求7所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台，其特征在于：所述调控组件(300)包括控制器(301)和操控件(302)，所述控制器(301)与操控件(302)连接。

9.一种拖拉机侧翻质心检测实验平台的检测方法，其特征在于：包括，

S1：称重传感器(102a)测量位于承载平台(101)上的拖拉机四个车轮的重量；

S2：动力组件(200)驱动承载平台(101)升高使承载平台(101)与水平面成5°～15°夹角，计算质心高度H；以及，

S3：倾角传感器(102b)通过动力组件(200)驱动承载平台(101)使拖拉机一侧的轮胎压力为0得到侧翻角。

10.如权利要求9所述的拖拉机侧翻质心检测实验平台的检测方法，其特征在于：所述质心高度H通过如下公式计算：

其M为：

M-在拖拉机水平停放时，质心位置至拖拉机纵向对称平面的距离(mm)；Tn-第n轴轮距(mm)；Wa-汽车总质量(kg)；Wαl1-试验台倾斜α角度时，被测车左侧第一轮轮荷(kg)；Wαl2-试验台倾斜α角度时，被测车左侧第二轮轮荷(kg)；Wαr1-试验台倾斜α角度时，被测车右侧第一轮轮荷(kg)；Wαr2-试验台倾斜α角度时，被测车右侧第二轮轮荷(kg)；α-试验台倾斜状态下，与水平面所形成的夹角(°)。