CN110186662B - 减震器疲劳试验机及疲劳试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减震器疲劳试验机及疲劳试验方法，包括底座，设于底座上的若干条立柱，设于各个立柱上端的上顶板，设于上顶板上的两条支撑竖板，设于两条支撑竖板之间的两个直线电机，两个直线电机的滑动组件分别通过2个上夹具与2个减震器上端连接，2个减震器下端通过2个下夹具分别与2个力传感器连接，2个力传感器和2个直线电机均与控制器电连接。本发明具有有效保证了试验机的使用寿命和稳定性的特点。

Description

减震器疲劳试验机及疲劳试验方法

技术领域

本发明涉及技术领域，尤其是涉及一种减震器疲劳试验机及疲劳试验方法。

背景技术

目前广泛使用的减震器疲劳试验机，采用第一代机械驱动技术和第二代液压伺服驱动技术，两代试验机运行时噪音大，导致试验环境恶劣。

液压式汽车减震器疲劳试验机在进行检测过程，由于液压油长时间使用，液压油内部混有机械杂质和腐蚀物质，导致液压油的油膜强度不足以承受工作负载的压力，致使金属表面互相接触，导致摩擦力急剧增加，加速零件的窘损，液压油的润滑性能下降使液压泵和液压马达的内部啮合面磨损；液压油在使用时，如温度偏高，会使液压油的粘度降低，润滑性下降，使油泵及液压元件在工作时磨损加快，容易造成泄漏。如温度偏低，会使液压油的粘度升高，会造成液压元件的运动灵活性下降，严重时可能会使运动元件不能运动，影响正常工作，总之液压伺服驱动的精度有待提高。

机械式汽车减震器疲劳试验机存在机械结构不灵活，可调节性差，功能不全，技术指标落后，产生的巨大噪音对环境影响严重的问题。

随着汽车行业的发展，相关零部件的测试试验要求也在不断提高，现有的减震器疲劳试验机无法满足行业的要求。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的减震器疲劳试验机无法满足行业要求的不足，提供了一种倒置疲劳试验机主动减振装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种减震器疲劳试验机，包括底座，设于底座上的若干条立柱，设于各个立柱上端的上顶板，设于上顶板上的两条支撑竖板，设于两条支撑竖板之间的两个直线电机，两个直线电机的滑动组件分别通过2个上夹具与2个减震器上端连接，2个减震器下端通过2个下夹具分别与2个力传感器连接，底座上设有两个条形凹槽；所述条形凹槽一端设有第一弹簧，条形凹槽另一端设有凸轮，凸轮与转动电机连接；所述力传感器下端设有垫块，垫块一侧设有挡块，挡块两侧分别与第一弹簧和凸轮接触，挡块通过滑块与条线凹槽的侧壁滑动连接，转动电机、2个力传感器和2个直线电机均与控制器电连接。

本发明的两个试验单元为“背靠背”设计，结构紧凑，直线电机可以单台驱动，也可两台组合驱动，采用串联同步技术实现精准同步运行，推力倍增。双机组合方案，安装时需要调节直线电机相位，使直线电机相位相同。

随着新能源汽车的兴起，汽车主机厂对零部件配套企业，在实验室背景噪音和测试规范提出了新的高标准要求，迫使实验设备在技术指标和系统方案上做提升，本发明很好的解决了上述问题。

本发明不是采用直上直下的力来拉伸减震器，而是在底座上设置了两个条形凹槽；条形凹槽一端设有第一弹簧，条形凹槽另一端设有凸轮，凸轮与转动电机连接；在直线电机带动减震器运动的同时，垫块会带动力传感器左右移动，从而使施加在减震器上的拉伸力具有一定的倾斜角度，与减震器实际使用的场合所受到的外力相吻合，从而使疲劳试验的数据固有更好的实用性和可靠性。

作为优选，各个立柱下端均通过法兰与底座固定连接，每条立柱上端均通过螺栓与上顶板连接。

作为优选，减震器上设有温度传感器，温度传感器与控制器电连接。

当被测的减震器的温度超过设定温度时，控制器控制直线电机带动减震器慢速运动，当温度降低到设定温度之下时，控制器控制直线电机按照正常的速度工作，继续进行疲劳试验。

作为优选，两个支撑竖板上端之间设有连接板，两个直线电机位于上顶板和连接板之间，两个直线电机的支座相互连接，上顶板上设有两个限位块。

作为优选，上顶板上设有用于布线的线槽。

作为优选，还包括分别设于两个立柱上的两个气缸，每个气缸的伸缩杆上均设有第二弹簧，第二弹簧上设有推块，推块可与一个力传感器中部连接，两个气缸均与控制器电连接。

气缸、第二弹簧和推块的设置用于模拟减震器实际使用过程中受到的横向冲击力，从而使本发明的疲劳试验考虑了更多因素的影响，得到的实验数据的可靠性更高。

一种减震器疲劳试验机的疲劳试验方法，包括如下步骤：

控制器中设有运动方程：S＝Asin(2απt)+Bsin(2βπt)，操作者输入A、B、α和β的数值；

(7-1)控制器控制直线电机A按照运动方程运行，控制转动电机带动凸轮旋转，凸轮和第一弹簧带动挡块沿条形凹槽左右移动；

与直线电机A连接的力传感器B检测拉力信号，将拉力信号传给控制器，控制器根据收到的拉力信号，判断被测的减震器C是否已经失效；

当减震器C失效时，控制器控制直线电机A停止运行，控制器记录减震器C失效所用的时间长度；

(7-2)当减震器C的温度超过设定温度L时，控制器控制直线电机分别带动减震器C降速运动，当温度降低到控制器中的设定温度L之下时，转入步骤(7-1)。

两个直线电机同时运行的试验步骤与一个直线电机运行的试验步骤类似，两个直线电机需要同步运行。

作为优选，还包括分别设于两个立柱上的两个气缸，每个气缸的伸缩杆上均设有第二弹簧，第二弹簧上设有推块，推块可与一个力传感器中部连接，两个气缸均与控制器电连接；还包括如下步骤：在步骤(7-1)中直线电机A按照运动方程运行的过程中，控制器控制一个气缸间隔时间T带动推块给减震器C中部施加1500牛至2500牛的侧向推力。

因此，本发明具有如下有益效果：有效保证了试验机的使用寿命和稳定性；占用空间小、成本低，工作效率高，通用性好，对环境的影响小。

附图说明

图1是本发明的一种正视图；

图2是本发明的一种侧视图；

图3是图1的一种局部放大图；

图4是本发明的条形凹槽、第一弹簧和凸轮的一种结构示意图。

图中：底座1、立柱2、上顶板3、支撑竖板4、直线电机5、上夹具6、减震器7、下夹具8、力传感器9、法兰11、螺栓12、条形凹槽20、限位块31、线槽32、连接板41、滑动组件51、支座52、温度传感器101、第一弹簧201、凸轮202、垫块203、挡块204、气缸205、第二弹簧206、推块207。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1、图2所示的实施例是一种减震器疲劳试验机，包括底座1，设于底座上的4条立柱2，设于各个立柱上端的上顶板3，设于上顶板上的两条支撑竖板4，设于两条支撑竖板之间的两个直线电机5，两个直线电机的滑动组件51分别通过2个上夹具6与2个减震器7上端连接，2个减震器下端通过2个下夹具8分别与2个力传感器9连接，各个立柱下端均通过法兰11与底座固定连接，每条立柱上端均通过螺栓12与上顶板连接。

减震器上设有温度传感器101，温度传感器与控制器电连接。

上顶板上设有用于布线的线槽32。还包括分别设于两个立柱上的两个气缸205，每个气缸的伸缩杆上均设有第二弹簧206，第二弹簧上设有推块207，推块可与一个力传感器中部连接，两个气缸均与控制器电连接。

如图4所示，底座上设有两个条形凹槽20；条形凹槽一端设有第一弹簧201，条形凹槽另一端设有凸轮202，凸轮与转动电机连接；力传感器下端设有垫块203，垫块一侧设有挡块204，挡块两侧分别与第一弹簧和凸轮接触，挡块通过滑块与条线凹槽的侧壁滑动连接，转动电机、2个力传感器和2个直线电机均与控制器电连接。

如图3所示，两个支撑竖板上端之间设有连接板41，两个直线电机位于上顶板和连接板之间，两个直线电机的支座52相互连接，上顶板上设有两个限位块31。

一种减震器疲劳试验机的疲劳试验方法，包括如下步骤：

控制器中设有运动方程：S＝Asin(2απt)+Bsin(2βπt)，操作者输入A、B、α和β的数值；

(7-1)控制器控制直线电机A按照运动方程运行，控制转动电机带动凸轮旋转，凸轮和第一弹簧带动挡块沿条形凹槽作用移动；控制器控制一个气缸间隔时间5秒带动推块给减震器C中部施加1500牛至2500牛的侧向推力；

与直线电机A连接的力传感器B检测拉力信号，将拉力信号传给控制器，控制器根据收到的拉力信号，判断被测的减震器C是否已经失效；

如果力传感器B检测到的拉力信号的幅度始终在一定范围内波动，说明减震器C没有失效；

如果力传感器B检测到的拉力信号的幅度不足原设范围的70％，说明减震器C失效；

当减震器C失效时，控制器控制直线电机A停止运行，控制器记录减震器C失效所用的时间长度；

(7-2)当减震器C的温度超过设定温度L(客户可根据所测不同减震器的性能自定义温度上限)时，控制器控制直线电机分别带动减震器C降速运动，当温度降低到控制器中的设定温度L之下时，转入步骤(7-1)。

应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种减震器疲劳试验机，其特征是，包括底座（1），设于底座上的若干条立柱（2），设于各个立柱上端的上顶板（3），设于上顶板上的两条支撑竖板（4），设于两条支撑竖板之间的两个直线电机（5），两个直线电机的滑动组件（51）分别通过2个上夹具（6）与2个减震器（7）上端连接，2个减震器下端通过2个下夹具（8）分别与2个力传感器（9）连接，底座上设有两个条形凹槽（20）；所述条形凹槽一端设有第一弹簧（201），条形凹槽另一端设有凸轮（202），凸轮与转动电机连接；所述力传感器下端设有垫块（203），垫块一侧设有挡块（204），垫块另一侧设有第一弹簧，挡块两侧分别与垫块和凸轮接触，挡块通过滑块与条形凹槽的侧壁滑动连接，转动电机、2个力传感器和2个直线电机均与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的减震器疲劳试验机，其特征是，各个立柱下端均通过法兰（11）与底座固定连接，每条立柱上端均通过螺栓（12）与上顶板连接。

3.根据权利要求1所述的减震器疲劳试验机，其特征是，减震器上设有温度传感器（101），温度传感器与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的减震器疲劳试验机，其特征是，两个支撑竖板上端之间设有连接板（41），两个直线电机位于上顶板和连接板之间，两个直线电机的支座（52）相互连接，上顶板上设有两个限位块（31）。

5.根据权利要求1所述的减震器疲劳试验机，其特征是，上顶板上设有用于布线的线槽（32）。

6.根据权利要求1所述的减震器疲劳试验机，其特征是，还包括分别设于两个立柱上的两个气缸（205），每个气缸的伸缩杆上均设有第二弹簧（206），第二弹簧上设有推块（207），推块在气缸的推动下给减震器中部施加侧向推力，两个气缸均与控制器电连接。

7.一种基于权利要求1所述的减震器疲劳试验机的疲劳试验方法，其特征是，包括如下步骤：

（7-1）控制器控制直线电机运行，控制转动电机带动凸轮旋转，凸轮和第一弹簧带动挡块沿条形凹槽左右移动；

与直线电机连接的力传感器检测拉力信号，将拉力信号传给控制器，控制器根据收到的拉力信号，判断被测的减震器是否已经失效；

当减震器失效时，控制器控制直线电机停止运行，控制器记录减震器失效所用的时间长度；

（7-2）当减震器的温度超过设定温度L时，控制器控制直线电机分别带动减震器降速运动，当温度降低到控制器中的设定温度L之下时，转入步骤（7-1）。

8.根据权利要求7所述的减震器疲劳试验机的疲劳试验方法，还包括分别设于两个立柱上的两个气缸，每个气缸的伸缩杆上均设有第二弹簧，第二弹簧上设有推块，推块在气缸的推动下给减震器中部施加侧向推力，两个气缸均与控制器电连接；其特征是，还包括如下步骤：在步骤（7-1）中直线电机按照运动方程运行的过程中，控制器控制一个气缸间隔时间T带动推块给减震器中部施加1500牛至2500牛的侧向推力。

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