CN111929069A - 一种模拟车架工况的试验台架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟车架工况的试验台架，涉及汽车试验技术领域，包括：两个间隔设置的第一作动器，其用于固定在车架的前端的下翼面上，以对车架施加相位相反的垂向作用力；一个第二作动器，其用于固定在车架的幅面上，以对车架施加侧向作用力；两个间隔设置的第三作动器，其用于设置在车架的后端，以对车架施加垂向拉力；控制器，其与第一作动器、第二作动器和第三作动器信号连接，以控制第一作动器、第二作动器和第三作动器动作；以及传感器，其用于设置在车架上，以采集车架的扭转数据和应变数据，并发送至控制器。本发明中的试验台架可提高试验效率、缩短试验时间周期。

Description

一种模拟车架工况的试验台架

技术领域

本发明涉及汽车试验技术领域，具体涉及一种模拟车架工况的试验台架。

背景技术

目前，用于牵引车车架疲劳耐久性试验的试验台架大多为单一工况模拟的试验台架，即只能对弯曲、扭转、制动等工况中的一种工况进行单独加载试验。

然而模拟每一种工况需要单独搭建一个试验台架，若需要进行多种工况的加载试验，就会导致占用较多的工装夹具和试验场地等资源。

同时，由于需要单独对每一种工况进行加载试验，会导致试验时间长，效率低，通常需要3个月才能完成几种工况的验证。

而且传统的加载试验的精度较差，作为试验样品的车架，其受力与实际道路上的车架的受力方式存在较大差异，导致与车辆实际使用的情况相关性不高，无法作为参考标准。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明第一方面在于提供一种可提高试验效率、缩短试验时间周期的模拟车架工况的试验台架。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种模拟车架工况的试验台架，包括：

两个间隔设置的第一作动器，其用于固定在所述车架的前端的下翼面上，以对所述车架施加相位相反的垂向作用力；

一个第二作动器，其用于固定在所述车架的幅面上，以对所述车架施加侧向作用力；

两个间隔设置的第三作动器，其用于设置在所述车架的后端，以对所述车架施加垂向拉力；

控制器，其与所述第一作动器、第二作动器和第三作动器信号连接，以控制所述第一作动器、第二作动器和第三作动器动作；以及

传感器，其用于设置在所述车架上，以采集所述车架的扭转数据和应变数据，并发送至所述控制器。

一些实施例中，所述试验台架还包括设于所述车架的后端的加载梁，两个所述第三作动器固定在所述加载梁的下方，以通过所述加载梁对所述车架施加垂向拉力。

一些实施例中，所述试验台架还包括与所述控制器信号连接的第四作动器，所述第四作动器用于设置在所述车架的后方，所述第四作动器与所述加载梁相连，以通过所述加载梁对所述车架施加纵向作用力。

一些实施例中，所述加载梁包括：

固定端，其用于固定在所述车架的两个幅面之间；

加载端，其位于所述固定端的上方，所述加载端包括一与所述固定端相连的主体部，以及位于所述主体部两侧且沿所述车架的横向延伸的延伸部，所述主体部的一侧、两个所述延伸部的底面均设有安装座。

一些实施例中，所述第三作动器包括：

第三固定座；

第三作用杆，其垂直设置在所述第三固定座上，并用于与所述延伸部的底面的安装座相连。

一些实施例中，所述试验台架还包括用于固定在所述车架两侧的两个卡箍件，每个所述卡箍件均包括：

卡箍主体，其包括相连且成L型布置的下翼面安装部和幅面安装部，所述下翼面安装部的底面和幅面安装部的侧面上均设有安装座；

卡箍连接段，其可通过连接件分别可拆卸地与所述下翼面安装部和幅面安装部相连。

一些实施例中，所述第一作动器包括：

第一固定座；

第一作用杆，其垂直设置在所述第一固定座上，并用于与所述下翼面安装部的底面的安装座相连。

一些实施例中，所述第二作动器包括：

第二固定座；

第二作用杆，其水平设置在所述第二固定座上，并用于与所述幅面安装部的侧面的安装座相连。

一些实施例中，所述试验台架还包括用于设置在所述车架上的应力应变片。

一些实施例中，所述试验台架还包括多个用于支撑所述车架的支撑柱。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明中的试验台架，其可通过控制器灵活的控制多通道的作动器，以模拟牵引车车架的单一工况或组合工况，来进行车架疲劳耐久性试验，其和现有技术中只能单独对每一种工况进行加载试验的方式相比，试验效率高，时间周期短。此外，试验台架通过模块化设计和系统集成设计，能适应不同悬架形式、不同轴距和不同用途的牵引车车架，可以取代整车试验来进行牵引车车架的可靠性及耐久性试验，具有很强的实用性及推广价值。

附图说明

图1为本发明实施例中试验台架的结构示意图；

图2为本发明实施例中试验台架的另一角度下结构示意图。

图中：1-第一作动器，11-第一固定座，12-第一作用杆，2-第二作动器，21-第二固定座，22-第二作用杆，3-第三作动器，31-第三固定座，32-第三作用杆，4-加载梁，41-固定端，42-加载端，421-主体部，422-延伸部，5-第四作动器，51-第四固定座，52-第四作用杆，6-卡箍件，61-卡箍主体，611-下翼面安装部，612-幅面安装部，62-卡箍连接段，7-支撑柱，8-车架，100-分油器，200-罩体。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种模拟车架工况的试验台架，其包括两个第一作动器1、一个第二作动器2、两个第三作动器3、控制器和传感器。

其中，两个第一作动器1在使用过程中间隔设置，用于固定在车架8的前端的下翼面上，以对车架8施加垂向作用力。在本实施例中，车架8的前端大致对应的是驾驶室的位置，两个第一作动器1通过对车架8施加相位相反的垂向作用力以模拟车架8的扭转。相位相反的垂向作用力指的是当一个第一作动器1施加垂向推力时，另一个第一作动器1则施加垂向拉力。优选地，本实施例中的第一作动器1最大可施加150kN的载荷。

第二作动器2用于固定在车架8的幅面上，以对车架8施加侧向作用力。在本实施例中，第二作动器2施加的侧向作用力定位于轮胎接地面车轮半径处，从而以模拟出车架8的侧弯，该布置可以最大限度地减少计算时的转换公式，便于分析试验数据。优选地，本实施例中的第二作动器2最大可施加250kN的载荷。

作为一个优选地实施方式，为了实现第一作动器1和第二作动器2对车架8施加载荷，本实施例中的试验台架还包括用于固定在车架8两侧的两个卡箍件6，每个卡箍件6均包括卡箍主体61和卡箍连接段62。

其中卡箍主体61包括相连且成L型布置的下翼面安装部611和幅面安装部612，下翼面安装部611的底面和幅面安装部612的侧面上均设有安装座。

卡箍连接段62可通过连接件分别可拆卸地与下翼面安装部611和幅面安装部612相连。在本实施例中卡箍连接段62可通过长螺栓分别与下翼面安装部611和幅面安装部612的端部相连。

由于卡箍主体61呈L型，当卡箍连接段62固定在幅面安装部612的端部后，即可与卡箍主体61围成一C型结构，此时便可以将车架8设在C型结构的开口之中，为了保证试验的稳定，在试验过程中再将卡箍连接段62的另一端固定在下翼面安装部611上，从而可以将车架8牢牢箍住。当需要对不同尺寸的车架8进行试验时，由于本实施例中的两个卡箍件6是相互独立的，从而可以进行很好的匹配，以适应不同尺寸的车架的试验。

同时，本实施例中的第一作动器1包括第一固定座11和第一作用杆12。第一固定座11主要是作为支撑的主体结构，第一作用杆12垂直设置在第一固定座11上，并用于与下翼面安装部611的底面的安装座相连，从而便可以通过第一作用杆12来对车架8施加垂向作用力。

本实施例中的第二作动器2包括第二固定座21和第二作用杆22。第二固定座21主要是作为支撑的主体结构，第二作用杆22水平设置在第二固定座21上，并用于与幅面安装部612的侧面的安装座相连，从而便可以通过第二作用杆22来对车架8施加侧向作用力。

两个第三作动器3在使用过程中也是间隔设置，用于设置在车架8的后端，以对车架8施加垂向拉力。在本实施例中，车架8的后端大致对应的是鞍座位置，第三作动器3一直处于向下拉伸状态，以对车架8施加垂直弯曲载荷，以模拟车架8的弯曲。优选地，本实施例中的第三作动器3最大可施加500KN的载荷。

优选地，本实施例中的试验台架还包括设于车架8的后端的加载梁4，两个第三作动器3固定在加载梁4的下方，以通过加载梁4对车架8施加垂向拉力。

此外，为了模拟对车架8施加纵向作用力，本实施例中的试验台架还包括与控制器信号连接的第四作动器5，第四作动器5用于设置在车架8的后方，第四作动器5与加载梁4相连，以通过加载梁4对车架8施加纵向作用力。

作为一个较好地实施方式，本实施例中的加载梁4包括固定端41和加载端42。

其中固定端41用于固定在车架8的两个幅面之间，加载端42位于固定端41的上方，加载端42包括一与固定端41相连的主体部421，以及位于主体部421两侧且沿车架8的横向延伸的延伸部422，主体部421的一侧、两个延伸部422的底面均设有安装座。

同时，本实施例中的第三作动器3包括第三固定座31和第三作用杆32。第三固定座31主要是作为支撑的主体结构，第三作用杆32垂直设置在第三固定座31上，并用于与延伸部422的底面的安装座相连，从而便可以通过第三作用杆32来对车架8施加垂向拉力。

本实施例中的第四作动器5包括第四固定座51和第四作用杆52。第四固定座51主要是作为支撑的主体结构，第四作用杆52水平设置在第四固定座51上，并用于与主体部421的一侧的安装座相连，从而便可以通过第四作用杆52来对车架8施加纵向作用力。

在本实施例中，各个作动器是通过液压的方式来施加载荷的，在每个作动器的固定座中都设有分油器100。此外，每个作动器的固定座上还包括罩体200，利用罩体200来对作动器起到防护作用。

为了更好地支撑待试验的车架，本实施例中的试验台架还包括多个支撑柱7，支撑柱7可以根据实际需求选择合适的数量，并固定在车架8的合适位置上。

控制器与第一作动器、第二作动器和第三作动器信号连接，以控制第一作动器、第二作动器和第三作动器动作。传感器用于设置在车架8上，以采集车架8的扭转数据和应变数据，并发送至控制器。

在本实施例中，控制器可以控制第一作动器、第二作动器和第三作动器施加的载荷的大小，也可以根据需求来选择第一作动器、第二作动器和第三作动器中的哪些作动器参与试验，从而可以针对牵引车车架的单一工况或组合工况进行车架疲劳耐久性试验。而且正是因为本发明中的试验台架可以同时进行多种工况的试验验证，从而可以极大地减少时间周期。

作为一个优选地实施方式，本实施例中的传感器为拉线式位移传感器。此外，为了提高试验台架相对实际工况模拟的一致性，本实施例中试验台架还包括用于设置在车架8上的应力应变片。

综上所述，本发明中的试验台架，其可通过控制器灵活的控制多通道的作动器，以模拟牵引车车架的单一工况或组合工况，来进行车架疲劳耐久性试验，其和现有技术中只能单独对每一种工况进行加载试验的方式相比，试验效率高，时间周期短。此外，试验台架通过模块化设计和系统集成设计，能适应不同悬架形式、不同轴距和不同用途的牵引车车架，可以取代整车试验来进行牵引车车架的可靠性及耐久性试验，具有很强的实用性及推广价值。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于，包括：

两个间隔设置的第一作动器(1)，其用于固定在所述车架(8)的前端的下翼面上，以对所述车架(8)施加相位相反的垂向作用力；

一个第二作动器(2)，其用于固定在所述车架(8)的幅面上，以对所述车架(8)施加侧向作用力；

两个间隔设置的第三作动器(3)，其用于设置在所述车架(8)的后端，以对所述车架(8)施加垂向拉力；

控制器，其与所述第一作动器、第二作动器和第三作动器信号连接，以控制所述第一作动器、第二作动器和第三作动器动作；以及

传感器，其用于设置在所述车架(8)上，以采集所述车架(8)的扭转数据和应变数据，并发送至所述控制器。

2.如权利要求1所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于：所述试验台架还包括设于所述车架(8)的后端的加载梁(4)，两个所述第三作动器(3)固定在所述加载梁(4)的下方，以通过所述加载梁(4)对所述车架(8)施加垂向拉力。

3.如权利要求2所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于：所述试验台架还包括与所述控制器信号连接的第四作动器(5)，所述第四作动器(5)用于设置在所述车架(8)的后方，所述第四作动器(5)与所述加载梁(4)相连，以通过所述加载梁(4)对所述车架(8)施加纵向作用力。

4.如权利要求3所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于，所述加载梁(4)包括：

固定端(41)，其用于固定在所述车架(8)的两个幅面之间；

加载端(42)，其位于所述固定端(41)的上方，所述加载端(42)包括一与所述固定端(41)相连的主体部(421)，以及位于所述主体部(421)两侧且沿所述车架(8)的横向延伸的延伸部(422)，所述主体部(421)的一侧、两个所述延伸部(422)的底面均设有安装座。

5.如权利要求4所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于，所述第三作动器(3)包括：

第三固定座(31)；

第三作用杆(32)，其垂直设置在所述第三固定座(31)上，并用于与所述延伸部(422)的底面的安装座相连。

6.如权利要求1所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于：所述试验台架还包括用于固定在所述车架(8)两侧的两个卡箍件(6)，每个所述卡箍件(6)均包括：

卡箍主体(61)，其包括相连且成L型布置的下翼面安装部(611)和幅面安装部(612)，所述下翼面安装部(611)的底面和幅面安装部(612)的侧面上均设有安装座；

卡箍连接段(62)，其可通过连接件分别可拆卸地与所述下翼面安装部(611)和幅面安装部(612)相连。

7.如权利要求6所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于，所述第一作动器(1)包括：

第一固定座(11)；

第一作用杆(12)，其垂直设置在所述第一固定座(11)上，并用于与所述下翼面安装部(611)的底面的安装座相连。

8.如权利要求6所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于，所述第二作动器(2)包括：

第二固定座(21)；

第二作用杆(22)，其水平设置在所述第二固定座(21)上，并用于与所述幅面安装部(612)的侧面的安装座相连。

9.如权利要求1所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于：所述试验台架还包括用于设置在所述车架(8)上的应力应变片。

10.如权利要求1所述的一种模拟车架工况的试验台架，其特征在于：所述试验台架还包括多个用于支撑所述车架(8)的支撑柱(7)。

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