CN111157204A - 车架勾爪叉骨震动疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，包括机架、振动提供装置、定位装置、配重、位置感应器、检测结果输出装置和控制系统，所述定位装置安装于机架上，振动提供装置驱动定位装置在机架上振动，定位装置能够固定定位车架的勾爪，车架的叉骨呈悬空状态延伸，配重能够拆卸的固定安装于车架叉骨上，位置感应器固定安装于机架上，位置感应器能够感应车架叉骨端部位置并传信于控制系统，控制系统能够计算分析车架勾爪叉骨震动疲劳数据并通过检测结果输出装置输出，控制系统还能够控制震动提供装置运行，本发明实现了车架勾爪和叉骨组合部位的疲劳测试，方便工厂对疲劳测试不合格设计进行改进补强，确保产品疲劳强度。

Description

车架勾爪叉骨震动疲劳试验机

技术领域

本发明涉及一种自行车车架检测设备，特别涉及一种车架勾爪叉骨震动疲劳试验机。

背景技术

目前ISO4210-2015，JIS-2000及GB3565中的车架强度测试标准，只有车架整体测试，如车架冲击疲劳，车架水平疲劳、车架垂直疲劳、车架脚踩疲劳测试及车架前叉组合冲击测试，没有针对车架局部部位进行强度设计测试，而实际市场反馈车架的勾爪与叉骨组合部位也有开裂，甚至断裂的客诉案件。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，该车架勾爪叉骨震动疲劳试验机能够解决车架勾爪叉骨局部强度无法测试验证的缺陷，提升车架强度测试的完整性。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，包括机架、振动提供装置、定位装置、配重、位置感应器、检测结果输出装置和控制系统，所述定位装置安装于机架上，振动提供装置驱动定位装置在机架上振动，定位装置能够固定定位车架的勾爪，车架的叉骨呈悬空状态延伸，配重能够拆卸的固定安装于车架叉骨上，位置感应器固定安装于机架上，位置感应器能够感应车架叉骨端部位置并传信于控制系统，控制系统能够计算分析车架勾爪叉骨震动疲劳数据并通过检测结果输出装置输出，控制系统还能够控制震动提供装置运行。

作为本发明的进一步改进，所述振动提供装置包括电机和偏心轮，所述偏心轮能够绕水平轴转动的安装于机架上，电机驱动偏心轮旋转，定位装置能够升降滑动的安装于机架上，定位装置下端紧抵偏心轮圆周外侧表面，控制系统控制电机运行。

作为本发明的进一步改进，所述偏心轮上固定设有一径向外凸的导柱连接头和锥形偏心面，定位装置能够仅沿竖直方向滑动设定距离的套设于导柱连接头上，定位装置上沿偏心轮轴向位置能够调节的设有一抵紧部，该抵紧部能够紧抵偏心轮的锥形偏心面表面。

作为本发明的进一步改进，机架上还固定设有振幅调整尺，振幅调整尺上标有振幅刻度，定位装置上设有能够与振幅调整尺上振幅刻度对应的读取标识。

作为本发明的进一步改进，所述定位装置包括调整台和夹具，调整台能够升降滑动的安装于机架上，夹具能够绕竖直轴转动的安装于调整台上，夹具能够夹紧和松开车架勾爪。

作为本发明的进一步改进，所述位置感应器为电磁感应开关，车架勾爪叉骨端部能够拆卸的固定安装有感应片，电磁感应开关能够与感应片磁力感应。

作为本发明的进一步改进，还设有长度能够伸缩调整的叉骨连接杆，叉骨连接杆一端与叉骨端部能够拆卸的固定连接，感应片固定安装于叉骨连接杆另一端。

作为本发明的进一步改进，还设有开关底座、开关高度调节杆和止动连接件，所述开关底座能够固定的安装于机架上，开关高度调节杆能够升降的安装于开关底座上，止动连接件能够将任意位置开关高度调节杆与开关底座固定定位，位置感应器固定安装于开关高度调节杆上。

作为本发明的进一步改进，所述控制系统包括计数器或计时器，计数器能够计算定位装置振动次数，计时器能够计算定位装置振动测试时间，控制系统还包括处理器，计数器或计时器传信于处理器，位置感应器页传信于处理器，处理器能够根据计数器或计时器以及位置感应器传输的信号计算分析车架勾爪叉骨震动疲劳数据。

作为本发明的进一步改进，所述控制系统还包括速度控制器，速度控制器能够控制电机转速，速度控制器传信于处理器。

本发明的有益效果是：本发明通过将车架勾爪固定在定位装置上，使叉骨悬空并安装高精度的配重，电机带动振幅可调试的偏心轮旋转驱动勾爪上下震动，模拟消费者实际使用状态及车架勾爪叉骨部位的受力情况，当勾爪叉骨断裂时，高灵敏的位置感应器能够感应位子下降的叉骨停止设备运转并自动记录测试数据，本发明设计导入简单，是一种小型的高级自动化车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，处理器通过可调试的速度控制器调节凸轮转速，通过自动计数器实现震动次数的计数，实现处理器进行计算分析，本发明实现了车架勾爪和叉骨组合部位的疲劳测试，方便工厂对疲劳测试不合格设计进行改进补强，确保产品疲劳强度，避免消费者在骑行过程中因震动导致的车架勾爪和叉骨组合部位发生断裂损坏，采用本发明后，车架新品测试合格率由70％提升至80％；市场客诉件数由2件减少到0件；客户补赔偿减少2万/年大大提升了客户满意度，使得车架检测技术整体得到提升，产品更安全，客户更安心。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的控制系统立体图；

图3为本发明的控制系统的控制面板主视图；

图4为本发明的偏心轮立体图；

图5为本发明的定位装置原理图；

图6为本发明的配装安装状态图。

具体实施方式

实施例：一种车架勾爪4叉骨5震动疲劳试验机，包括机架1、振动提供装置、定位装置、配重2、位置感应器、检测结果输出装置和控制系统3，所述定位装置安装于机架1上，振动提供装置驱动定位装置在机架1上振动，定位装置能够固定定位车架的勾爪4，车架的叉骨5呈悬空状态延伸，配重2能够拆卸的固定安装于车架叉骨5上，位置感应器固定安装于机架1上，位置感应器能够感应车架叉骨5端部位置并传信于控制系统3，控制系统3能够计算分析车架勾爪4叉骨5震动疲劳数据并通过检测结果输出装置输出，控制系统3还能够控制震动提供装置运行。

对自行车的车架勾爪4叉骨5疲劳进行测试时，将车架勾爪4固定定位在定位装置上，叉骨5就处于悬空状态，配重2安装在叉骨5上模拟叉骨5在运行时承受的重量，配重2可以是高精度的“V”型可调式荷重载荷砝码，精度1.9±0.1kg，砝码可以通过两片夹紧的方式夹住叉骨5实现与叉骨5固定，叉骨5恰好容纳于砝码V形槽内。

测试过程是：根据实际消费者使用状态及受力方式，制定的安全合理的测试标准及方法，先将勾爪4叉骨5组合体与自行车吊耳组装，再将其勾爪4部位与定位你装置固定定位，可以为夹紧机构定位，或用螺丝锁紧固定，再将1.9KG的配重2固定在离勾爪4中心200mm的叉骨5上，然后开启振动提供装置，在规定振动条件下振动测试，测试完成后振动提供装置停机，完成1个测试周期，若在测试过程中，样品发生开裂或断裂时，样品的叉骨5端部位置会超出振动区域，被会位置感应器感应到，设备会自动停机，并记录停机时的测试次数。

本发明提供了一种结构简单、检测方便，自动测试及停机的全新的设备，能够实现车架勾爪4叉骨5进行震动疲劳试验，方便工厂根据测试结果补强车架勾爪4叉骨5部位的强度，避免此部位断裂的市场风险，此疲劳试验机是全球第1台用于检测车架勾爪4叉骨5振动疲劳度的自动化检测设备，并成功导入使用，同时已制定一套完整的操作，维护、保养及测试标准的文件，弥补了相关国际、行业和国家标准的完整性。

所述振动提供装置包括电机和偏心轮7，所述偏心轮7能够绕水平轴转动的安装于机架1上，电机驱动偏心轮7旋转，定位装置能够升降滑动的安装于机架1上，定位装置下端紧抵偏心轮7圆周外侧表面，控制系统3控制电机运行。电机带动偏心轮7转动，进而带动定位装置升降运动，实现勾爪4以设定振幅和频率进行振动，为避免震动测试对设备损坏，可以在机架1下端设置防震脚6。

所述偏心轮7上固定设有一径向外凸的导柱连接头8和锥形偏心面9定位装置能够仅沿竖直方向滑动设定距离的套设于导柱连接头8上，定位装置上沿偏心轮7轴向位置能够调节的设有一抵紧部10，该抵紧部10能够紧抵偏心轮7的锥形偏心面9表面。根据车架设计工程师的要求调节定位装置上的抵紧部10与偏心轮7上锥形偏心面9不同位置紧抵基础，实现偏心轮7高度调节，进而实现勾爪4振幅的调节，再启动电机并调节其转速，控制系统3会自动记录震动次数，最后当设备振动测试达到设定要求时，设备自动停机。

机架1上还固定设有振幅调整尺11，振幅调整尺11上标有振幅刻度，定位装置上设有能够与振幅调整尺11上振幅刻度对应的读取标识。通过定位装置上的读取标识与振幅调整尺11上的振幅刻度对应，便于勾爪4振幅目视化，方便读数。

所述定位装置包括调整台12和夹具13，调整台12能够升降滑动的安装于机架1上，夹具13能够绕竖直轴转动的安装于调整台12上，夹具13能够夹紧和松开车架勾爪4。用于调整台12能够实现定位装置360°定位调整，通过夹具13实现勾爪4的快速定位，夹具13可以是带有直径和长度可调试的勾爪4锁紧机构，满足不同勾爪4厚度的固定，调整台12上可以设置有沿叉骨5长度方向延伸的长条形滑道，夹具13可以沿长条形滑道滑动的定位在调整台12上，实现叉骨5沿其长度方向位置的调节。

所述位置感应器为电磁感应开关14，车架勾爪4叉骨5端部能够拆卸的固定安装有感应片15，电磁感应开关14能够与感应片15磁力感应。当勾爪4叉骨5断裂时，叉骨5端部的感应片15随叉骨5下降接触电磁感应开关14，电磁感应开关14通过电性连接的方式与控制系统3传信，控制系统3收到产品断裂信息后停止振动检测，并记录和输出检测数据，如振动次数、振动幅度和振动频率等。

还设有长度能够伸缩调整的叉骨连接杆16，叉骨连接杆16一端与叉骨5端部能够拆卸的固定连接，感应片15固定安装于叉骨连接杆16另一端。通过叉骨连接杆16长度调节实现感应片15位置的调节，使其能够位于位置感应器正上方，叉骨连接杆16长度调节方式可以为两根连接杆通过中间接头插头插接衔接，通过不同的插入深度实现叉骨连接杆16整体长度的调节，调节完成后锁紧即可。

还设有开关底座17、开关高度调节杆和止动连接件，所述开关底座17能够固定的安装于机架1上，开关高度调节杆能够升降的安装于开关底座17上，止动连接件能够将任意位置开关高度调节杆与开关底座17固定定位，位置感应器固定安装于开关高度调节杆上。开关底座17可以通过磁力吸引的方式固定安装在机架1的平台上，进而实现快速安装和调整位置，移动带磁性的开关底座17即可调节的位置感应器的位置，再调整开关高度调节杆到合适的高度，使位置感应器正好定位在叉骨5端部的感应片15正下方，若在测试过程中，样品发生开裂或断裂时，样品的叉骨5会在重力作用下向下折接触位置感应器，设备会自动停机，并记录停机时的测试次数，以便工程师了解产品振动疲劳情况，便于改进产品补强结构。

所述控制系统3包括计数器18或计时器19，计数器18能够计算定位装置振动次数，计时器19能够计算定位装置振动测试时间，控制系统3还包括处理器，计数器18或计时器19传信于处理器，位置感应器页传信于处理器，处理器能够根据计数器18或计时器19以及位置感应器传输的信号计算分析车架勾爪4叉骨5震动疲劳数据。可以通过震动时间或震动次数两种模式进行计算震动疲劳强度，可以在设备上设置旋转旋钮24来选择计数器18或计时器19模式，计数器18与位置感应器组合测试，可自动精确计数，时间计数器18精确到秒(计数单位：时/分/秒)。

所述控制系统3还包括速度控制器20，速度控制器20能够控制电机转速，速度控制器20传信于处理器。速度控制器20是可调试的，根据测试需要调节，调节范围0～600RPM，还可以设置速度显示器21，通过LED数字显示器，高精度，易读设计。设备最佳设置自动警报灯22，用于自动监测设备状态(绿灯---正常运行，红灯---异常警报)，还可以设置紧急停止按钮，实现测试异常中途人工停止，其中计数器18、计时器19、速度控制器20、速度显示器和紧急停止按钮可以设置在控制系统3的控制面板23上，方便查看和操作。

Claims (10)

1.一种车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：包括机架(1)、振动提供装置、定位装置、配重(2)、位置感应器、检测结果输出装置和控制系统(3)，所述定位装置安装于机架上，振动提供装置驱动定位装置在机架上振动，定位装置能够固定定位车架的勾爪(4)，车架的叉骨(5)呈悬空状态延伸，配重能够拆卸的固定安装于车架叉骨上，位置感应器固定安装于机架上，位置感应器能够感应车架叉骨端部位置并传信于控制系统，控制系统能够计算分析车架勾爪叉骨震动疲劳数据并通过检测结果输出装置输出，控制系统还能够控制震动提供装置运行。

2.根据权利要求1所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：所述振动提供装置包括电机和偏心轮(7)，所述偏心轮能够绕水平轴转动的安装于机架上，电机驱动偏心轮旋转，定位装置能够升降滑动的安装于机架上，定位装置下端紧抵偏心轮圆周外侧表面，控制系统控制电机运行。

3.根据权利要求2所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：所述偏心轮上固定设有一径向外凸的导柱连接头(8)和锥形偏心面(9)，定位装置能够仅沿竖直方向滑动设定距离的套设于导柱连接头上，定位装置上沿偏心轮轴向位置能够调节的设有一抵紧部(10)，该抵紧部能够紧抵偏心轮的锥形偏心面表面。

4.根据权利要求3所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：机架上还固定设有振幅调整尺(11)，振幅调整尺上标有振幅刻度，定位装置上设有能够与振幅调整尺上振幅刻度对应的读取标识。

5.根据权利要求1所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：所述定位装置包括调整台(12)和夹具(13)，调整台能够升降滑动的安装于机架上，夹具能够绕竖直轴转动的安装于调整台上，夹具能够夹紧和松开车架勾爪。

6.根据权利要求1所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：所述位置感应器为电磁感应开关(14)，车架勾爪叉骨端部能够拆卸的固定安装有感应片(15)，电磁感应开关能够与感应片磁力感应。

7.根据权利要求6所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：还设有长度能够伸缩调整的叉骨连接杆(16)，叉骨连接杆一端与叉骨端部能够拆卸的固定连接，感应片固定安装于叉骨连接杆另一端。

8.根据权利要求1所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：还设有开关底座(17)、开关高度调节杆和止动连接件，所述开关底座能够固定的安装于机架上，开关高度调节杆能够升降的安装于开关底座上，止动连接件能够将任意位置开关高度调节杆与开关底座固定定位，位置感应器固定安装于开关高度调节杆上。

9.根据权利要求2所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：所述控制系统包括计数器(18)或计时器(19)，计数器能够计算定位装置振动次数，计时器能够计算定位装置振动测试时间，控制系统还包括处理器，计数器或计时器传信于处理器，位置感应器页传信于处理器，处理器能够根据计数器或计时器以及位置感应器传输的信号计算分析车架勾爪叉骨震动疲劳数据。

10.根据权利要求9所述的车架勾爪叉骨震动疲劳试验机，其特征在于：所述控制系统还包括速度控制器(20)，速度控制器能够控制电机转速，速度控制器传信于处理器。

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