CN204882021U - 商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台 - Google Patents

商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台 Download PDF

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丁昕
吕晓洲
张振岩
查宏民
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China Automotive Industry Engineering (Tianjin) Co., Ltd.
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Tianjin Planning Design & Research Institute Of Automotive Industry Ministry Of Machinery Industry(hereinafter Design Institute)
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Abstract

本实用新型创造提供了一种商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,包括升降机构、平移机构和冲击机构,升降机构包括立柱、主框架、升降框架、升降减速机、配合使用的升降滚珠丝杠和升降螺母,平移机构包括平移横梁、平移减速机、配合使用的平移滚珠丝杠和平移螺母,冲击机构包括吊臂和20°冲击平板,还包括用于20°冲击平板提升的提升件、释放装置、设置在吊臂上用于测量吊臂摆动角度的角度传感器和防止20°冲击平板二次冲击的刹车装置。本实用新型创造具有占地面积小、外形美观、操作方便、精度高等特点,试验台可通过20°冲击平板在竖直方向、前后方向上的位置调整,满足不同规格的车辆试样要求,实现了多类车驾驶室结构强度测试试验。

Description

商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台
技术领域
[0001] 本发明创造属于汽车车顶强度试验装置领域,尤其是涉及一种商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台。
背景技术
[0002] 随着我国物流行业的快速发展,货运汽车的保有量也逐年增加,货运汽车凭借方便快捷及经济的优势,成为物流运输的首选,因此货车驾驶室车身安全性也越来越受到人们的关注。商用车驾驶室20°倾角车顶部侧边缘冲击试验台就是根据相关标准而研发一款测试商用车驾驶室结构强度的试验台。
发明内容
[0003] 有鉴于此,本发明创造旨在提出一种商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,该试验台可完成多种类车驾驶室结构强度测试试验,且具有操作方便、外形美观、精度尚等特点O
[0004] 为达到上述目的,本发明创造的技术方案是这样实现的:
[0005] —种商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,包括升降机构、平移机构和冲击机构,所述的升降机构包括设置在立柱I上的主框架2、升降框架8、升降减速机16、配合使用的升降滚珠丝杠4和升降螺母3,所述的升降减速机16设置在主框架2上,所述的升降减速机16带动升降滚珠丝杠4旋转,所述的升降框架8通过升降螺母3与升降滚珠丝杠4连接,所述的升降框架3通过升降导向装置7沿立柱I上下移动;
[0006] 所述的平移机构包括平移横梁14、平移减速机11、配合使用的平移滚珠丝杠12和平移螺母13,所述的平移减速机11设置在升降框架8上,所述的平移减速机11带动平移滚珠丝杠12旋转,所述的平移横梁14通过平移螺母13与平移滚珠丝杠12连接,所述的平移横梁14通过平移导向装置15沿升降框架8前后运动;
[0007] 所述的冲击机构包括20°冲击平板19和吊臂20,所述的吊臂20的一端与20°冲击平板19固定连接,所述的吊臂20的另一端可活动的连接在平移横梁14上;
[0008] 还包括用于20°冲击平板19提升的提升件、释放装置5、设置在吊臂20上用于测量吊臂20摆动角度的角度传感器9和防止20°冲击平板19 二次冲击的刹车装置6,所述的提升件和20°冲击平板19通过释放装置5连接,所述的刹车装置6成对设置在分别与升降框架8两端连接的立柱I的下部,所述的其中一个刹车装置6上设有测速传感器18。
[0009] 进一步的,还包括用于控制提升件、升降减速机16、平移减速机11、释放装置5和刹车装置6的启停,以及实时采集并运算处理角度传感器9、测速传感器18的参数的控制柜
21ο
[0010] 进一步的,还包括一个与控制柜21相连的显示器22。
[0011] 进一步的,所述提升件为电葫芦23,所述的释放装置5包括与20°冲击平板19固接的安装座501、与安装座501销接的横向支撑架502、与横向支撑架502固接的纵向支撑架503、拉环挂钩504、安全销505、拉环板506、与电葫芦23通过链条连接的卸扣507、分别设置在纵向支撑架503上侧和底侧的拉环挂钩气缸508和安全销气缸509,所述的拉环挂钩504 —端与横向支撑架502销接,另一端与拉环挂钩气缸508销接,所述的安全销505 —端与安全销气缸509连接,另一端为自由端,所述的拉环板506上设有拉环挂钩孔和安全销孔,所述的卸扣507与拉环板506固接。
[0012] 进一步的,所述刹车装置6包括与立柱I下部连接的安装支座601、固设在安装支座601两侧的连接板602、第一连杆603、第二连杆604、刹车板605和气缸606,所述的第一连杆603两端分别与气缸605的活塞杆和刹车板604销接,所述的第一连杆603还与连接板602销接,所述的第二连杆604两端分别与连接板602和刹车板605销接,所述的连接板602、第一连杆603、第二连杆604和刹车板605构成四边形结构
[0013] 进一步的,所述立柱I为4个,升降滚珠丝杠4为2个,升降减速机16为2个,两个升降减速机16之间设置升降同步轴17。
[0014] 进一步的,所述平移滚珠丝杠12为2个,平移减速机11为2个,两个平移减速机11之间设置平移同步轴10。
[0015] 进一步的,所述吊臂20为2个,分别设置在平移横梁14的两端。
[0016] 进一步的,所述升降导向装置7包括设置在立柱I上的滑槽和与滑槽相适应的设置在升降框架8上的滑轨。
[0017] 进一步的,所述平移导向装置15包括设置在升降框架8上的滑槽和与滑槽相适应的设置在平移横梁14上的滑轨。
[0018] 本实用新型的动作原理是首先将车辆试样放置在标准要求的位置,并通过升降框架在竖直方向上的位置调整,以及平移横梁在前后方向上的位置调整,将20°冲击平板移动至合适的位置,即20°冲击平板自然下垂时,平板冲击面正好与车辆试样驾驶室外廓件相接触。标准要求冲击能量为17.6KJ,根据能量计算公式,E = mgh计算出20°冲击平板需要提升的高度,进而计算出吊臂所需的摆角;再控制电葫芦启动,开始缓慢提升20°冲击平板,并实时监测角度传感器的角度,当角度达到所需摆角,电葫芦停止;控制释放装置启动,释放装置与电葫芦的锁链脱离,释放20°冲击平板,试验开始,并采集测速传感器的最大瞬时速度,通过能量守恒定律以及计算公式E = l/2mv2公式计算出冲击瞬间的能量,用于验证是否符合标准要求;一次冲击完全完成后,启动刹车装置,防止20°冲击平板对车辆试样的二次冲击。由控制柜采集试样内侧的位移测量数据,得出试样的变形量,依据标准是否满足要求,试验结束。
[0019] 相对于现有技术,本发明创造所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台具有以下优势:
[0020] 本实用新型具有占地面积小、外形美观、操作方便、精度高等特点,试验台可通过20°冲击平板在竖直方向上的位置调整,以及前后方向上的位置调整,满足不同规格的车辆试样要求。实现了多类车驾驶室结构强度测试试验,汽车厂商可将其作为技术依据,不断改进相关产品,从而提高车身的安全性。
附图说明
[0021] 构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解,本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造,并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中:
[0022] 图1为试验中车辆试样与20°冲击平板相对位置示意图;
[0023] 图2为本发明创造实施例所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台的立体结构示意图;
[0024] 图3为本发明创造实施例所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台的结构示意图;
[0025] 图4为本发明创造实施例所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台中释放装置立体结构示意图;
[0026] 图5为本发明创造实施例所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台中释放装置结构示意图;
[0027] 图6为本发明创造实施例所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台中刹车装置立体结构示意图;
[0028] 图7为本发明创造实施例所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台中刹车装置结构示意图。
[0029] 附图标记说明:
[0030] 1-立柱,2-主框架,3-升降螺母,4-升降滚珠丝杠,
[0031] 5-释放装置,501-安装座,502-横向支撑架,503-纵向支撑架,504-拉环挂钩,505-安全销,506-拉环板,507-卸扣,508-拉环挂钩气缸,509-安全销气缸,
[0032] 6-刹车装置,601-安装支座,602-连接板,603-第一连杆,604-第二连杆,605-刹车板,606-气缸,
[0033] 7-升降导向装置,8-升降框架,9-角度传感器,10-平移同步轴,11-平移减速机,12-平移滚珠丝杠,13-平移螺母,14-平移横梁,15-平移导向装置,16-升降减速机,17-升降同步轴,18-测速传感器,19-20°冲击平板,20-吊臂,21-控制柜,22-显示器,23-电葫芦。
具体实施方式
[0034] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0035] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
[0036] 如图1所示为试验中车辆试样与20°冲击平板相对位置示意图。
[0037] 如图2-图3所示,商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,包括升降机构、平移机构和冲击机构,所述的升降机构包括设置在立柱I上的主框架2、升降框架8、升降减速机16、配合使用的升降滚珠丝杠4和升降螺母3,所述的升降减速机16设置在主框架2上,所述的升降减速机16带动升降滚珠丝杠4旋转,所述的升降框架8通过升降螺母3与升降滚珠丝杠4连接,所述的升降框架3通过升降导向装置7沿立柱I上下移动,立柱I为4个,升降滚珠丝杠4为2个,升降减速机16为2个,两个升降减速机16之间设置升降同步轴17,升降导向装置7包括设置在立柱I上的滑槽和与滑槽相适应的设置在升降框架8上的滑轨;
[0038] 所述的平移机构包括平移横梁14、平移减速机11、配合使用的平移滚珠丝杠12和平移螺母13,所述的平移减速机11设置在升降框架8上,所述的平移减速机11带动平移滚珠丝杠12旋转,所述的平移横梁14通过平移螺母13与平移滚珠丝杠12连接,所述的平移横梁14通过平移导向装置15沿升降框架8前后运动,平移滚珠丝杠12为2个,平移减速机11为2个,两个平移减速机11之间设置平移同步轴10,平移导向装置15包括设置在升降框架8上的滑槽和与滑槽相适应的设置在平移横梁14上的滑轨;
[0039] 所述的冲击机构包括20°冲击平板19和吊臂20,吊臂20为2个,分别设置在平移横梁14的两端,所述的吊臂20的一端与20°冲击平板19固定连接,所述的吊臂20的另一端可活动的连接在平移横梁14上,吊臂20下端连接20°冲击平板19,可实现20°冲击平板19在试验台纵向对中平面内的摆动。20°冲击平板19的冲击面尺寸为长2500mm,高1000mm,重量为2t,且冲击面与竖直平面的夹角为20° ;
[0040] 还包括用于20°冲击平板19提升的提升件、释放装置5、设置在吊臂20上用于测量吊臂20摆动角度的角度传感器9和防止20°冲击平板19 二次冲击的刹车装置6,所述的提升件是电葫芦23,所述的电葫芦23和20°冲击平板19通过释放装置5连接,所述的刹车装置6成对设置在分别与升降框架8两端连接的立柱I的下部,所述的其中一个刹车装置6上设有测速传感器18。
[0041] 还包括用于控制提升件、升降减速机16、平移减速机11、释放装置5和刹车装置6的启停,以及实时采集并运算处理角度传感器9、测速传感器18的参数的控制柜21,还包括一个与控制柜21相连的显示器22。
[0042] 如图4-图5所示,释放装置5包括与冲击平板19固接的安装座501、与安装座501销接的横向支撑架502、与横向支撑架502固接的纵向支撑架503、拉环挂钩504、安全销505、拉环板506、与电葫芦23通过链条连接的卸扣507、分别设置在纵向支撑架503上侧和底侧的拉环挂钩气缸508和安全销气缸509,所述的拉环挂钩504 —端与横向支撑架502销接,另一端与拉环挂钩气缸508销接,所述的安全销505 —端与安全销气缸509连接,另一端为自由端,所述的拉环板506上设有拉环挂钩孔和安全销孔,所述的卸扣507与拉环板506固接。冲击平板19提升过程中,拉环挂钩504与拉环板506钩住,安全销505连接纵向支撑架503和拉环板506,提升至要求角度后,首选安全销505与拉环板506脱离,然后拉环挂钩504与拉环板506脱离,拉环板506脱离释放装置5,冲击平板19实现释放。
[0043] 如图6-图7所示,刹车装置6包括与立柱I下部连接的安装支座601、固设在安装支座601两侧的连接板602、第一连杆603、第二连杆604、刹车板605和气缸606,所述的第一连杆603两端分别与气缸605的活塞杆和刹车板604销接,所述的第一连杆603还与连接板602销接,所述的第二连杆604两端分别与连接板602和刹车板605销接,所述的连接板602、第一连杆603、第二连杆604和刹车板605构成四边形结构。通过气缸606驱动第一连杆603实现刹车板605位置的变化。
[0044] 本试验台的工作原理及工作过程是:
[0045] 由于两个平移减速机11驱动端通过平移同步轴10连接,平移减速机11输出端又分别连接在升降框架8上端左右两侧分别设置的平移滚珠丝杠12,因此实现了两个平移滚珠丝杠12的同步旋转;平移横梁14又通过两个平移螺母13分别与两个平移滚珠丝杠12连接,两个吊臂20上端又悬挂于平移横梁14下端,吊臂20下端连接20°冲击平板19,因此最终实现20°冲击平板19在升降框架8上的前后移动。升降框架8上端的平移导向装置15实现平移运动过程中的导向。
[0046] 两个升降减速机16驱动端通过升降同步轴17连接,升降减速机16输出端又分别连接设备主框架2两侧分别设置的升降滚珠丝杠4,因此实现两个升降滚珠丝杠4的同步旋转;升降框架8又通过两个升降螺母3分别与两个升降滚珠丝杠4连接,因此最终实现20°冲击平板19的升降。设置在立柱I和升降框架8上的升降导向装置7实现升降运动过程中的导向。
[0047] 控制柜21控制平移减速机11及升降减速机16启动,将20°冲击平板19向上并向后调整至便于安放车辆试样的位置后停止,进行车辆试样安放的工作。试样安放好后,控制柜21控制平移减速机11及升降减速机16启动,将20°冲击平板19向前并向下调整至其自然下垂时,20°冲击平板19的冲击面正好与车辆试样驾驶室外廓件相接触后停止。控制柜21根据能量计算公式出冲击能量为17.6KJ时吊臂20所需的摆角后,控制电葫芦23启动,电葫芦锁链带动释放装置5并缓慢提升20°冲击平板19,控制柜21实时监测角度传感器9的角度,当角度达到所需摆角,电葫芦23停止。控制柜21控制释放装置5启动,释放装置5与电葫芦23脱离连接,释放20°冲击平板19,冲击试验开始。控制柜21采集测速传感器18的最大瞬时速度,通过能量计算公式计算冲击瞬间的能量,用于验证是否为标准要求的17.6KJ。一次冲击完全完成后,控制柜21启动刹车装置6,防止20°冲击平板19对车辆试样的二次冲击。最后由控制柜21采集试样内部的位移测量数据,得出试样的变形量,依据标准是否满足要求,试验结束。试验过程中的所有数据将实时显示在与控制柜21相连接的显示器22上。
[0048] 以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已,并不用以限制本发明创造,凡在本发明创造的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:包括升降机构、平移机构和冲击机构,所述的升降机构包括设置在立柱(I)上的主框架(2)、升降框架(8)、升降减速机(16)、配合使用的升降滚珠丝杠(4)和升降螺母(3),所述的升降减速机(16)设置在主框架(2)上,所述的升降减速机(16)带动升降滚珠丝杠(4)旋转,所述的升降框架(8)通过升降螺母(3)与升降滚珠丝杠(4)连接,所述的升降框架(3)通过升降导向装置(7)沿立柱⑴上下移动; 所述的平移机构包括平移横梁(14)、平移减速机(11)、配合使用的平移滚珠丝杠(12)和平移螺母(13),所述的平移减速机(11)设置在升降框架(8)上,所述的平移减速机(11)带动平移滚珠丝杠(12)旋转,所述的平移横梁(14)通过平移螺母(13)与平移滚珠丝杠(12)连接,所述的平移横梁(14)通过平移导向装置(15)沿升降框架(8)前后移动; 所述的冲击机构包括20°冲击平板(19)和吊臂(20),所述的吊臂(20)的一端与20°冲击平板(19)固定连接,所述的吊臂(20)的另一端可活动的连接在平移横梁(14)上; 还包括用于20°冲击平板(19)提升的提升件、释放装置(5)、设置在吊臂(20)上用于测量吊臂(20)摆动角度的角度传感器(9)和防止20°冲击平板(19) 二次冲击的刹车装置(6),所述的提升件和20°冲击平板(19)通过释放装置(5)连接,所述的刹车装置(6)成对设置在分别与升降框架⑶两端连接的立柱⑴的下部,所述的其中一个刹车装置(6)上设有测速传感器(18)。
2.根据权利要求1所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:还包括用于控制提升件、升降减速机(16)、平移减速机(11)、释放装置(5)和刹车装置(6)的启停,以及实时采集并运算处理角度传感器(9)、测速传感器(18)的参数的控制柜(21)。
3.根据权利要求2所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:还包括一个与控制柜(21)相连的显示器(22)。
4.根据权利要求3所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:所述提升件为电葫芦(23),所述释放装置(5)包括与20°冲击平板(19)固接的安装座(501)、与安装座(501)销接的横向支撑架(502)、与横向支撑架(502)固接的纵向支撑架(503)、拉环挂钩(504)、安全销(505)、拉环板(506)、与电葫芦(23)通过链条连接的卸扣(507)、分别设置在纵向支撑架(503)上侧和底侧的拉环挂钩气缸(508)和安全销气缸(509),所述的拉环挂钩(504) —端与横向支撑架(502)销接,另一端与拉环挂钩气缸(508)销接,所述的安全销(505) —端与安全销气缸(509)连接,另一端为自由端,所述的拉环板(506)上设有拉环挂钩孔和安全销孔,所述的卸扣(507)与拉环板(506)固接。
5.根据权利要求1或4所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:所述刹车装置(6)包括与立柱(I)下部连接的安装支座¢01)、固设在安装支座(601)两侧的连接板(602)、第一连杆(603)、第二连杆(604)、刹车板(605)和气缸(606),所述的第一连杆(603)两端分别与气缸(605)的活塞杆和刹车板(604)销接,所述的第一连杆(603)还与连接板(602)销接,所述的第二连杆(604)两端分别与连接板(602)和刹车板(605)销接,所述的连接板(602)、第一连杆(603)、第二连杆(604)和刹车板(605)构成四边形结构。
6.根据权利要求1所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:所述立柱(I)为4个,升降滚珠丝杠(4)为2个,升降减速机(16)为2个,两个升降减速机(16)之间设置升降同步轴(17)。
7.根据权利要求1所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:所述平移滚珠丝杠(12)为2个,平移减速机(11)为2个,两个平移减速机(11)之间设置平移同步轴(10)。
8.根据权利要求1所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:所述吊臂(20)为2个,分别设置在平移横梁(14)的两端。
9.根据权利要求1所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:所述升降导向装置(7)包括设置在立柱(I)上的滑槽和与滑槽相适应的设置在升降框架⑶上的滑轨。
10.根据权利要求1所述的商用车驾驶室20°倾角车顶部边缘冲击试验台,其特征在于:所述平移导向装置(15)包括设置在升降框架(8)上的滑槽和与滑槽相适应的设置在平移横梁(14)上的滑轨。
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