CN111122133A - 空气弹簧刚度特性试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种空气弹簧刚度特性试验装置，用于汽车悬架部件特性试验。集成传感器固定于作动缸缸体外壁上，电液伺服装置与作动缸连接；楔形支架、导向支架、空气弹簧支架固设于地面上；接头一与楔形支架固定，接头一与作动缸缸体采用转动副连接，作动头与接头二为转动副连接，接头二底座固定于滑轨气簧连接板左侧面；滑轨气簧连接板底面与导轨配合，导轨安装在导轨支撑板上，导轨支撑板固定于导向支架上；滑轨气簧连接板右侧面与空气弹簧底座连接，空气弹簧上端面与三角板连接，三角板带有空气弹簧气路接口，其底面固定于空气弹簧支架上。本发明能够有效测试高载荷、大行程空气弹簧的刚度，试验精度高，加载范围大，同时夹具结构简单，便于组装和拆卸。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬架部件特性试验技术领域，具体是一种用于测试空气弹簧刚度特性的试验装置。
背景技术
空气弹簧在汽车制造领域的运用越来越广泛，是汽车悬架中不可缺少的弹性元件，尤其在对乘坐舒适性要求越来越高的客车领域，空气弹簧的重要性在一定程度上得到很高重视，相比传统螺旋弹簧，其承载能力强、行程大、抗击穿，最大的优点是非线性刚度特性能够提高车辆行驶的平顺性，减小车轮对地面的动载荷，延长车辆零部件的使用寿命。空气弹簧在使用中的刚度受压缩量和气压的影响，而且外载荷的作用频率也会对其刚度特性有所影响。随着我国对车辆行驶操纵稳定性和平顺性要求的提高，弹性阻尼元件的特性匹配对悬架设计也越来越重要，因此测试悬架空气弹簧的刚度特性，尤其动刚度特性对汽车悬架的设计显得至关重要。发明CN202420840U提供了一种空气弹簧动刚度试验装置，能够测试空气弹簧的动刚度特性，该试验装置加载易失稳，且动刚度高频加载时载荷测量精度低。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种空气弹簧刚度特性试验装置，以便于有效测试在不同载荷频率下空气弹簧的刚度。
为实现上述发明目的，本发明提供的电液伺服装置控制作动缸作动头运动，试验机对空气弹簧进行静态和动态刚度试验，集成传感器采集空气弹簧整个测试过程中任意时刻的位移和载荷。
所述集成传感器固定于作动缸缸体的外壁上，电液伺服装置与作动缸连接；楔形支架、导向支架、空气弹簧支架固设于地面上；接头一与楔形支架采用螺栓固定，同时接头一与作动缸缸体采用转动副连接，作动头与接头二为转动副连接，接头二的底座通过螺栓固定于滑轨气簧连接板左侧面；滑轨气簧连接板的底面与导轨配合，导轨安装在导轨支撑板上，导轨支撑板固定于导向支架上；滑轨气簧连接板右侧面与空气弹簧的底座连接，空气弹簧上端面与三角板连接，三角板带有空气弹簧的气路接口，其底面固定于空气弹簧支架上，作动头控制滑轨气簧连接板带动空气弹簧沿导轨做往复运动。
本发明与现有技术相比，采用了更精准的定位和导向结构，以及较高频率和位移分辨率的作动器，能够有效测试高载荷、大行程空气弹簧的刚度，试验精度高，加载范围大，能满足大吨位空气弹簧试验条件要求，同时夹具结构简单，便于组装和拆卸。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图。
图2为图1的滑轨气簧连接板结构示意图。
图3为图1的三角板结构示意图。
图中：1-作动头，2-滑轨气簧连接板，3-三角板，4-空气弹簧，5-楔形支架，6-导向支架，7-空气弹簧支架，8、接头一，9-作动缸缸体，10-接头二，11-导轨，12-导轨支撑板，13-左侧面，14-右侧面，15-集成传感器，16-气路接口，17-电液伺服装置。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明为卧式结构，主要承载体有楔形支架5、导向支架6、空气弹簧支架7，三者底座均固设于地面。接头一8的底座与楔形支架5的右侧端面连接，且高度可调，作动缸缸体9与接头一8之间为转动副连接。作动头1与接头二10也为转动副连接，这种连接可以避免因过约束而导致作动头1运动时发生空间干涉，接头二10的底座通过螺栓固定在滑轨气簧连接板2的左侧面13上，同时滑轨气簧连接板2的底面与导轨11连接，两者是滑动副配合，其主要作用是导向和减少摩擦力，导轨11安装在导轨支撑板12上，导轨支撑板12固定于导向支架6上。滑轨气簧连接板2的右侧面14与空气弹簧4的底座连接，空气弹簧4的上端面与三角板3连接，三角板3的底面固定于空气弹簧支架7上，三角板3上带有空气弹簧4的气路接口16，可对空气弹簧4进行充放气。作动头1控制滑轨气簧连接板2可带动空气弹簧4沿导轨11做往复运动。集成传感器15固定于作动缸缸体9的外壁，可准确测量作动头1的位移和受力，这样布置传感器更有利于减少由于接头二10和滑轨气簧连接板2的运动产生惯性力造成的测量误差。作动缸缸体9为液压伺服缸，以液压油为工作介质，具有较大的压力范围，可满足大载荷的试验条件，而且具有很高的可靠性，同时电液伺服装置17多采用闭环控制，可在推力、速度、位置等方面进行高精准的控制，不受作动缸和夹具重力的影响。
本发明在进行空气弹簧4的动刚度试验时，先需要根据空气弹簧4的行程调整空气弹簧支架7的位置，空气弹簧支架7的位置确定后，通过电液伺服装置17对作动头1进行控制，通过调整作动头1的位移，使空气弹簧4的长度等于其设计高度。使用MTS试验机对空气弹簧4进行动刚度试验，加载、数据采集记录可通过监控主机控制和显示，采用上述技术方案，能够有效测试大型商用客车空气弹簧4的动刚度，整个测试过程中的集成传感器15可以采集空气弹簧4任意时刻的位移和载荷，而且该试验装置自动化程度高，误差小，结构简单。
Claims (2)
1.一种空气弹簧刚度特性试验装置，其特征在于：电液伺服装置（17）控制作动缸作动头（1）运动，试验机对空气弹簧（4）进行动静态刚度试验，集成传感器（15）采集空气弹簧（4）整个测试过程中任意时刻的位移和载荷。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧刚度特性试验装置，其特征在于：所述集成传感器（15）固定于作动缸缸体（9）的外壁上，电液伺服装置（17）与作动缸连接；楔形支架（5）、导向支架（6）、空气弹簧支架（7）固设于地面上；接头一（8）与楔形支架（5）采用螺栓固定，同时接头一（8）与作动缸缸体（9）采用转动副连接，作动头（1）与接头二（10）为转动副连接，接头二（10）的底座通过螺栓固定于滑轨气簧连接板的左侧面（13）；滑轨气簧连接板（2）的底面与导轨（11）配合，导轨（11）安装在导轨支撑板（12）上，导轨支撑板（12）固定于导向支架（6）上；滑轨气簧连接板的右侧面（14）与空气弹簧（4）的底座连接，空气弹簧（4）上端面与三角板（3）连接，三角板（3）带有空气弹簧（4）的气路接口（16），其底面固定于空气弹簧支架（7）上，作动头（1）控制滑轨气簧连接板（2）带动空气弹簧（4）沿导轨（11）做往复运动。
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