CN207423518U - 拖拉机防护装置试验台 - Google Patents

Abstract

拖拉机防护装置试验台，包括：机械结构系统中的龙门框架总成、铸铁平板总成、被试件工装总成；液压系统中的液压站、集成力位移传感器的压垮油缸组、集成力位移传感器的旋转油缸组、液压管路；电气控制系统中的控制柜等；龙门框架总成、被试件工装总成均安装在铸铁平板总成上，铸铁平板总成固定在地基A上；液压站、集成力位移传感器的压垮油缸组安装在龙门框架总成上，集成力位移传感器的旋转油缸组滑动安装在龙门框架总成上，液压管路分别连接液压站、集成力位移传感器的压垮油缸组和集成力位移传感器的旋转油缸组的输入端与输出端；控制柜安装在龙门框架总成上，计算机位于龙门框架总成的外部。本试验台功能齐全，实用性强。

Description

拖拉机防护装置试验台

技术领域

本实用新型属于拖拉机试验设备领域，涉及一种拖拉机防护装置试验台。

背景技术

目前，国内外对拖拉机防护装置的静态试验主要有纵向加载试验、侧向加载试验和压垮试验三种。试验的目的是验证拖拉机防护装置的刚度与强度，使拖拉机在正常作业时由于翻车事故造成驾驶员受伤的可能性降至最低。

2014年6月南京农业大学陈小玲在中国知网发表了《拖拉机防护装置强度试验台的设计研究》，指出试验台由两大装置组成，即：水平加载装置和压垮加载装置。水平加载装置主要有垂直加载梁、水平微调装置、液压站和一个液压加载油缸四部分组成。压垮加载装置主要由压垮横梁和两个液压加载油缸组成，其他组成附件还有拉（压）力传感器、位移传感器、液压站和电气控制系统等。通过行车吊动来改变水平加载装置的加载位置，实现对被试验拖拉机防护装置的侧向加载和纵向加载试验。通过行车将压垮横梁吊起到被试件上，两个液压加载油缸带动压垮横梁对被试件施加压跨载荷，压垮加载试验完成后需要通过行车将压垮横梁吊起放在相应的空地上。

国家知识产权局2015.05.06公布的发明专利申请“拖拉机防护装置强度试验台201410618148.1”，包括：机械支撑框架、液压系统和电控系统。其中机械支撑框架包括：侧顶支架、后顶支架和轨道，侧顶支架、后顶支架垂直布置，安装在混凝土地面上，在侧顶支架上安装一个侧顶液压缸，在后顶支架上安装一个后顶液压缸，分别用于侧向加载和后部加载；在轨道两侧各安装一个液压缸，与压垮横梁用拉链连接，用于压垮加载。该试验台用到两个支架，要两套独立升降系统来完成侧顶液压缸和后顶液压缸的升降；侧顶液压缸和后顶液压缸的左右移动需要人工转动手轮操作；后部纵向加载试验结束，需要用行车将被试件旋转180°，重新固定一次被试件，才能完成前部纵向加载；压垮试验需要用行车将压垮横梁吊起移动到被试件上方，且不容易对准具体的加载位置，轨道两侧的液压缸需要人工移动到合适位置，然后用拉链将压垮横梁的两端与两个液压缸连接，试验完成后同样需要通过行车将压垮横梁吊起放在相应的空地上。

综上所述，现有技术中拖拉机防护装置试验台主要由两大装置组成，即：水平加载装置和压跨加载装置。在进行纵向加载试验和侧向加载试验时，有的需要多个液压缸才能完成纵向和侧向的加载，有的在试验时需要用行车多次移动加载装置或被试件，操作复杂，操作人员劳动强度大且不安全，功能单一，精度低，体积大而笨重，整个试验自动化程度低。在进行压垮试验时，需要单独增加一套压垮试验装置，试验过程繁琐。

根据GB/T 7121.1-2008《农林轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件第1部分：后置式静态试验方法》、GB/T 21956.3-2008《农林窄轮距轮式拖拉机防护装置强度试验方法和验收条件第3部分：后置式静态试验方法》和GB/T 19498-2004《农林拖拉机防护装置静态试验方法和验收技术条件》，经我们多次试验改进，研发出一种能对220kW以下拖拉机防护装置进行相关指标检测的试验台。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、操作方便，可以实现针对拖拉机驾驶室和安全架等防护装置的多方位加载、多功能试验以及自动控制的拖拉机防护装置试验台。

本实用新型的技术方案是：拖拉机防护装置试验台，包括：机械结构系统，液压系统和电气控制系统。机械结构系统包括：龙门框架总成、铸铁平板总成、被试件工装总成；液压系统包括：液压站、集成力位移传感器的压垮油缸组、集成力位移传感器的旋转油缸组、液压管路；电气控制系统包括：控制柜、计算机、传感器、行程开关、线路；龙门框架总成、被试件工装总成均安装在铸铁平板总成上，铸铁平板总成通过地脚螺栓固定在地基A上；液压站、集成力位移传感器的压垮油缸组固定安装在龙门框架总成上，集成力位移传感器的旋转油缸组采用滑动连接安装在龙门框架总成上，液压管路分别连接液压站、集成力位移传感器的压垮油缸组和集成力位移传感器的旋转油缸组的输入端与输出端；控制柜固定安装在龙门框架总成上，计算机位于龙门框架总成的外部，以上通过线路进行连接。

龙门框架总成包括：龙门框架横梁、龙门框架竖梁、升降导向装置、升降丝杠组、升降丝杠组支座、电柜、升降梁、升降拖链、T型减速机、旋转拉杆、升降减速机、旋转油缸组驱动减速机、旋转油缸组驱动电机、驱动电机、驱动减速机、驱动拖链、升降电机；龙门框架横梁采用螺钉连接龙门框架竖梁，龙门框架竖梁放置于铸铁平板总成上，通过T型槽用螺栓将龙门框架竖梁的底板与铸铁平板总成紧固连接；升降导向装置通过螺钉固定在升降梁上；升降丝杠组安装在龙门框架总成的两侧，与升降梁连接；升降丝杠组支座、电柜、升降拖链安装在龙门框架竖梁上；升降拖链、驱动拖链均通过线路与电柜连接；T型减速机固定安装在位于龙门框架竖梁上端的升降丝杠组支座上，升降减速机固定安装在龙门框架横梁上，升降电机的输出端与升降减速机的输入端通过锥齿轮啮合，升降减速机的输出轴与旋转拉杆的一端通过法兰连接，旋转拉杆的另一端通过梅花联轴器与T型减速机的输入端连接，T型减速机的输出端与升降丝杠组通过梅花联轴器连接；旋转油缸组驱动减速机固定安装在集成力位移传感器的旋转油缸组上，旋转油缸组驱动电机与旋转油缸组驱动减速机固定连接，旋转油缸组驱动电机的输出端与旋转油缸组驱动减速机的输入端通过齿轮啮合；驱动电机、驱动减速机固定安装在龙门框架竖梁的底板上，驱动电机的输出端与驱动减速机的输入端通过齿轮啮合，驱动减速机的输出端与铸铁平板总成采用齿轮齿条啮合连接；驱动拖链一端与电柜相连，另一端固定安装在地基A上。

铸铁平板总成包括：齿条地轨总成、T型槽板、地脚螺栓；齿条地轨总成和T型槽板通过地脚螺栓固定在地基A上；被试件工装总成包括：三维测量装置、变速箱壳体固定底座、半轴固定底座、模拟容身区框架、推动夹具过渡承载板；变速箱壳体固定底座、半轴固定底座通过T型槽用螺栓固定在T型槽板上；被试件B前部固定在变速箱壳体固定底座上，后部左右半轴固定在半轴固定底座上，三维测量装置固定在被试件B底部平板上，模拟容身区框架放置于被试件B内，推动夹具过渡承载板固定在被试件B规定位置上。

液压站包括：油泵电机、油泵、油管、液压站框架、吸油过滤器、单向阀、油管接头、叠加式保压阀、叠加式节流阀、电磁换向阀、油箱加油口、比例溢流阀、回油过滤器、油箱、放油球阀；油泵电机和油泵安装在一起，油泵输入端通过油管与吸油过滤器连接，油泵输出端通过油管与单向阀连接，单向阀接入到整个叠加式阀体上，油路一路经过叠加式保压阀、叠加式节流阀、电磁换向阀与油管接头连接，另一路经过比例溢流阀通过油管与回油过滤器连接，油管接头分别与集成力位移传感器的压垮油缸组、集成力位移传感器的旋转油缸组的油缸上下腔接头连接，回油油管与回油过滤器连接，回油过滤器安装在油箱上；液压站通过液压站框架固定安装在升降梁上，其控制线路连接到控制柜中。

集成力位移传感器的压垮油缸组包括：位移传感器、压垮油缸、油缸支撑座、拉压传感器、球铰支座、压垮梁；压垮油缸通过销轴安装在油缸支撑座上，油缸支撑座固定安装在升降梁上；压垮油缸的前端连接球铰支座，后端安装位移传感器，球铰支座与压垮梁固定连接；集成力位移传感器的旋转油缸组包括：推动夹具、拉压传感器、加载油缸、旋转油缸支架、位移传感器、轴承包、转轴、旋转平台、滑块、制动销轴、回位弹簧、制动销轴支座、电磁铁支板、电磁铁；推动夹具与拉压传感器连接，拉压传感器与加载油缸连接，加载油缸后端安装位移传感器，加载油缸通过销轴安装在旋转油缸支架上，旋转油缸支架与轴承包用螺钉连接，然后通过转轴上的法兰固定连接在旋转平台上，旋转平台通过螺钉与滑块连接，滑块采用滑动连接安装在升降梁上的导轨上；在旋转平台的一侧安装旋转油缸组驱动减速机和制动销轴支座；电磁铁支板安装在制动销轴支座上，电磁铁安装在电磁铁支板上；制动销轴穿过制动销轴支座上的内孔，一端安装回位弹簧，另一端通过铰链与电磁铁连接；集成力位移传感器的旋转油缸组安装在升降梁上，通过安装在升降梁上的旋转油缸组驱动减速机、旋转油缸组驱动电机、齿轮齿条机构带动其在升降梁上移动。

电气控制系统包括：控制柜，计算机，传感器，行程开关，线路；控制柜固定安装在升降梁上，可编程逻辑控制器位于控制柜中；计算机位于龙门框架总成的外部，其数据线、电源线连接到安装在龙门框架竖梁上的电柜中；力位移传感器安装在集成力位移传感器的压垮油缸组、集成力位移传感器的旋转油缸组中；行程开关固定安装在龙门框架竖梁和升降梁上。

升降导向装置包括：立式座型升降导向装置和导向滚子型升降导向装置两种；立式座型升降导向装置包括：带立式座轴承、导向柱、轴承导向支座、顶丝；导向柱安装在带立式座轴承中，带立式座轴承固定安装在轴承导向支座上，轴承导向支座用顶丝顶紧后固定安装在升降梁上；导向滚子型升降导向装置包括：滚子支撑轴、深沟球轴承、导向滚子、滚子支撑轴支座、顶丝支座、顶丝；深沟球轴承安装在导向滚子内，滚子支撑轴一端安装在深沟球轴承中，滚子支撑轴另一端安装在滚子支撑轴支座上，滚子支撑轴支座用顶丝顶紧后固定安装在升降梁上，顶丝支座固定安装在升降梁上。

升降丝杠组包括：丝杠升降机、丝杠、丝杠升降机螺母、螺母支座、带深沟球轴承丝杠支座；丝杠升降机安装在位于龙门框架竖梁上端的升降丝杠组支座上，丝杠升降机一端与T型减速机的输出端通过梅花联轴器连接，另一端与丝杠连接；丝杠中间穿入丝杠升降机螺母中，丝杠升降机螺母固定安装在螺母支座中，螺母支座固定安装在升降梁上，丝杠下端安装在带深沟球轴承丝杠支座上，带深沟球轴承丝杠支座安装在位于龙门框架竖梁下端的升降丝杠组支座上；在龙门框架总成的两侧各安装两套升降丝杠组，两套升降丝杠组通过万向联轴器连接。

齿条地轨总成包括：地脚螺栓、齿条、齿条垫板、滚柱滑动块、导向块、地轨；地轨通过地脚螺栓固定在地基A上；齿条垫板用内六角圆柱头螺钉固定在地轨的一侧；齿条用内六角圆柱头螺钉固定在齿条垫板上，与驱动减速机的输出端圆柱齿轮啮合；滚柱滑动块用内六角圆柱头螺钉固定在龙门框架竖梁的底板上；导向块用内六角圆柱头螺钉固定在龙门框架竖梁的底板上，导向块下端位于地轨的导向槽内。

本实用新型采用上述技术方案后产生的积极效果是：能够实现220kW以下拖拉机驾驶室和安全架等防护装置的静载刚度、强度试验以及压垮试验，也可进行拖拉机整机以及带底盘的驾驶室的防护装置试验；试验台主体采用龙门框架结构和丝杠升降装置，可以在较大范围内实现加载点的前后、上下、左右的运动，水平方向360°以内均可实现加载；被试件一次固定后，即可进行整套的防护装置试验，且被试件以及被试件固定装置的固定、拆装方便；液压加载力通过比例溢流阀精确控制，试验结果精度高；试验软件根据不同试验标准能够满足普通轮距、窄轮距、前置式防翻架以及OECD相关标准规定的各种试验工况的要求；试验软件达到了加载过程全自动控制，自动加载、卸载，自动控制加载时间且中途可随时停止进行测量，可当场对试验结果进行判定，并在计算机试验界面中醒目显示，尤其对以往试验过程中较难实现的超载试验的精确判断和控制，试验软件进行了针对性的设计，从一般加载试验至超载试验实现了无缝对接和精确控制。

附图说明

图1为本实用新型拖拉机防护装置试验台的结构示意图；

图2为本实用新型拖拉机防护装置试验台的龙门框架总成主视结构示意图；

图3为本实用新型拖拉机防护装置试验台的龙门框架总成右视结构示意图；

图4为本实用新型拖拉机防护装置试验台的铸铁平板总成结构示意图；

图5为本实用新型拖拉机防护装置试验台的被试件工装总成主视结构示意图；

图6为本实用新型拖拉机防护装置试验台的被试件工装总成左视结构示意图；

图7为本实用新型拖拉机防护装置试验台的液压站主视结构示意图；

图8为本实用新型拖拉机防护装置试验台的液压站左视结构示意图；

图9为本实用新型拖拉机防护装置试验台的集成力位移传感器的压垮油缸组结构示意图；

图10为本实用新型拖拉机防护装置试验台的集成力位移传感器的旋转油缸组结构示意图；

图11为本实用新型拖拉机防护装置试验台的立式座型升降导向装置结构示意图；

图12为本实用新型拖拉机防护装置试验台的导向滚子型升降导向装置结构示意图；

图13为本实用新型拖拉机防护装置试验台的升降丝杠组结构示意图；

图14为本实用新型拖拉机防护装置试验台的齿条地轨总成结构示意图。

图中：1.龙门框架总成、2.铸铁平板总成、3.被试件工装总成、4.液压站、5.集成力位移传感器的压垮油缸组、6.集成力位移传感器的旋转油缸组、7.控制柜、8.龙门框架横梁、9.龙门框架竖梁、10.升降导向装置、11.升降丝杠组、12.升降丝杠组支座、13.电柜、14.升降梁、15.升降拖链、16.T型减速机、17.旋转拉杆、18.升降减速机、19.旋转油缸组驱动减速机、20.旋转油缸组驱动电机、21.驱动电机、22.驱动减速机、23.驱动拖链、24.升降电机、25.齿条地轨总成、26.T型槽板、27.地脚螺栓、28.三维测量装置、29.变速箱壳体固定底座、30.半轴固定底座、31.模拟容身区框架、32.推动夹具过渡承载板、33.油泵电机、34.油泵、35.油管、36.液压站框架、37.吸油过滤器、38.单向阀、39.油管接头、40.叠加式保压阀、41.叠加式节流阀、42.电磁换向阀、43.油箱加油口、44.比例溢流阀、45.回油过滤器、46.油箱、47.放油球阀、48.位移传感器、49.压垮油缸、50.油缸支撑座、51.拉压传感器、52.球铰支座、53.压垮梁、54.推动夹具、55.拉压传感器、56.加载油缸、57.旋转油缸支架、58.位移传感器、59.轴承包、60.转轴、61.旋转平台、62.滑块、63.制动销轴、64.回位弹簧、65.制动销轴支座、66.电磁铁支板、67.电磁铁、68.带立式座轴承、69.导向柱、70.轴承导向支座、71.顶丝、72.滚子支撑轴、73.深沟球轴承、74.导向滚子、75.滚子支撑轴支座、76.顶丝支座、77.顶丝、78.丝杠升降机、79.丝杠、80.丝杠升降机螺母、81.螺母支座、82.带深沟球轴承丝杠支座、83.地脚螺栓、84.齿条、85.齿条垫板、86.滚柱滑动块、87.导向块、88.地轨、A.地基、B.被试件。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。如图1-14所示，拖拉机防护装置试验台，包括：机械结构系统，液压系统和电气控制系统。机械结构系统包括：龙门框架总成1、铸铁平板总成2、被试件工装总成3。液压系统包括：液压站4、集成力位移传感器的压垮油缸组5、集成力位移传感器的旋转油缸组6、液压管路。电气控制系统包括：控制柜7、计算机（笔记本）、传感器、行程开关、线路。龙门框架总成1、被试件工装总成3均安装在铸铁平板总成2上，铸铁平板总成2通过地脚螺栓固定在地基A上。液压站4、集成力位移传感器的压垮油缸组5固定安装在龙门框架总成1上，集成力位移传感器的旋转油缸组6采用滑动连接安装在龙门框架总成1上，液压管路分别连接液压站4、集成力位移传感器的压垮油缸组5和集成力位移传感器的旋转油缸组6的输入端与输出端。控制柜7、行程开关固定安装在龙门框架总成1上，力位移传感器集成安装在集成力位移传感器的压垮油缸组5、集成力位移传感器的旋转油缸组6中，计算机（笔记本）位于龙门框架总成1的外部，以上通过线路进行连接。

龙门框架总成1包括：龙门框架横梁8、龙门框架竖梁9、升降导向装置10、升降丝杠组11、升降丝杠组支座12、电柜13、升降梁14、升降拖链15、T型减速机16、旋转拉杆17、升降减速机18、旋转油缸组驱动减速机19、旋转油缸组驱动电机20、驱动电机21、驱动减速机22、驱动拖链23、升降电机24。

龙门框架横梁8采用螺钉连接龙门框架竖梁9，龙门框架竖梁9放置于铸铁平板总成2上，工作时通过T型槽用螺栓将龙门框架竖梁9的底板与铸铁平板总成2紧固连接。升降导向装置10通过螺钉固定在升降梁14上。升降丝杠组11安装在龙门框架总成1的两侧，与升降梁14连接。升降丝杠组支座12、电柜13、升降拖链15安装在龙门框架竖梁9上。计算机（笔记本）、升降拖链15、驱动拖链23均通过线路与电柜13相连。T型减速机16固定安装在位于龙门框架竖梁9上端的升降丝杠组支座12上，升降减速机18固定安装在龙门框架横梁8上，升降电机24的输出端与升降减速机18的输入端通过锥齿轮啮合，升降减速机18的输出轴与旋转拉杆17的一端通过法兰连接，旋转拉杆17的另一端通过梅花联轴器与T型减速机16的输入端连接，T型减速机16的输出端与升降丝杠组11通过梅花联轴器连接。旋转油缸组驱动减速机19固定安装在集成力位移传感器的旋转油缸组6上，旋转油缸组驱动电机20与旋转油缸组驱动减速机19固定连接，旋转油缸组驱动电机20的输出端与旋转油缸组驱动减速机19的输入端通过齿轮啮合。

驱动电机21、驱动减速机22固定安装在龙门框架竖梁9的底板上，驱动电机21的输出端与驱动减速机22的输入端通过齿轮啮合，驱动减速机22的输出端与铸铁平板总成2采用齿轮齿条啮合连接。驱动拖链23一端与电柜13连接，另一端固定安装在地基A上。驱动电机21带动驱动减速机22上的齿轮转动，驱动减速机22上的齿轮与铸铁平板总成2上齿条啮合传动，从而驱动龙门框架总成1在铸铁平板总成2上移动。为了方便安装，在龙门框架横梁8、龙门框架竖梁9、升降梁14上均对称的安装有吊环。

铸铁平板总成2包括：齿条地轨总成25、T型槽板26、地脚螺栓27。齿条地轨总成25和T型槽板26通过地脚螺栓27固定在地基A上。

被试件工装总成3包括：三维测量装置28、变速箱壳体固定底座29、半轴固定底座30、模拟容身区框架31、推动夹具过渡承载板32。变速箱壳体固定底座29、半轴固定底座30通过T型槽用螺栓固定在T型槽板26上。试验时将被试件B前部固定在变速箱壳体固定底座29上，后部左右半轴或半轴壳体固定在半轴固定底座30上，三维测量装置28固定在被试件B底部平板上，模拟容身区框架31放置于被试件B内，推动夹具过渡承载板32按照试验标准固定在被试件B规定位置上。

液压站4包括：油泵电机33、油泵34、油管35、液压站框架36、吸油过滤器37、单向阀38、油管接头39、叠加式保压阀40、叠加式节流阀41、电磁换向阀42、油箱加油口43、比例溢流阀44、回油过滤器45、油箱46、放油球阀47。油泵电机33和油泵34安装在一起，油泵34输入端通过油管35与吸油过滤器37连接，油泵34输出端通过油管35与单向阀38连接，单向阀38接入到整个叠加式阀体上，油路一路经过叠加式保压阀40、叠加式节流阀41、电磁换向阀42与油管接头39连接，油路另一路经过比例溢流阀44通过油管与回油过滤器45连接，油管接头39分别与集成力位移传感器的压垮油缸组5、集成力位移传感器的旋转油缸组6的油缸上下腔接头连接，回油油管与回油过滤器45连接，回油过滤器45安装在油箱46上。液压站4通过液压站框架36固定安装在升降梁14上，其控制线路接通到控制柜7中。这样布置会使整个试验台的结构更加紧凑，也更方便安装。

集成力位移传感器的压垮油缸组5包括位移传感器48、压垮油缸49、油缸支撑座50、拉压传感器51、球铰支座52、压垮梁53。压垮油缸49通过销轴安装在油缸支撑座50上，油缸支撑座50固定安装在升降梁14上。压垮油缸49的前端连接球铰支座52，后端安装位移传感器48，球铰支座52与压垮梁53固定连接。

集成力位移传感器的旋转油缸组6包括推动夹具54、拉压传感器55、加载油缸56、旋转油缸支架57、位移传感器58、轴承包59、转轴60、旋转平台61、滑块62、制动销轴63、回位弹簧64、制动销轴支座65、电磁铁支板66、电磁铁67。推动夹具54与拉压传感器55连接，拉压传感器55与加载油缸56连接，加载油缸56后端安装位移传感器58，加载油缸56通过销轴安装在旋转油缸支架57上，旋转油缸支架57与轴承包59用螺钉连接，然后通过转轴60上的法兰固定连接在旋转平台61上，旋转平台61通过螺钉与滑块62连接，滑块62采用滑动连接安装在升降梁14上的导轨上。在旋转平台61的一侧安装旋转油缸组驱动减速机19和制动销轴支座65。电磁铁支板66安装在制动销轴支座65上，电磁铁67安装在电磁铁支板66上。制动销轴63穿过制动销轴支座65上的内孔，一端安装回位弹簧64，另一端通过铰链与电磁铁67连接。集成力位移传感器的旋转油缸组6安装在升降梁14上，通过安装在升降梁14上的旋转油缸组驱动减速机19、旋转油缸组驱动电机20、齿轮齿条机构带动其在升降梁14上移动。电磁铁67通电，制动销轴63从升降梁14上的销孔拔出；电磁铁67断电，制动销轴63通过回位弹簧64插入升降梁14上的销孔，集成力位移传感器的旋转油缸组6固定。集成力位移传感器的旋转油缸组6可以360°旋转，纵向、侧向加载只需要一个加载油缸56来完成。

电气控制系统中包括：控制柜7，计算机（笔记本），传感器，行程开关，线路。控制柜7固定安装在升降梁14上，可编程逻辑控制器（PLC）位于控制柜7中。计算机（笔记本）位于龙门框架总成1的外部，其数据线、电源线接入到安装在龙门框架竖梁9上的电柜13中。力位移传感器安装在集成力位移传感器的压垮油缸组5、集成力位移传感器的旋转油缸组6中。行程开关固定安装在龙门框架竖梁9和升降梁14上。以上装置通过线路进行连接。电气控制系统由PLC采集传感器数据并控制相关动作，计算机使用LabView编程，通过485串口和PLC通讯。PLC对所测得量进行模数转换后交计算机对数据进行处理、显示，并对数据加以分析后发出指令，控制集成力位移传感器的压垮油缸组5中的两个压垮油缸49或集成力位移传感器的旋转油缸组6中的加载油缸56的加载压力，以实现对整个试验过程的闭环控制。

升降导向装置10包括：立式座型升降导向装置和导向滚子型升降导向装置两种。其中，立式座型升降导向装置包括：带立式座轴承68、导向柱69、轴承导向支座70、顶丝71，导向柱69安装在带立式座轴承68中，带立式座轴承68固定安装在轴承导向支座70上，轴承导向支座70用顶丝71顶紧后固定安装在升降梁14上。导向滚子型升降导向装置包括：滚子支撑轴72、深沟球轴承73、导向滚子74、滚子支撑轴支座75、顶丝支座76、顶丝77，深沟球轴承73安装在导向滚子74内，滚子支撑轴72一端安装在深沟球轴承73中，滚子支撑轴72另一端安装在滚子支撑轴支座75上，滚子支撑轴支座75用顶丝77顶紧后固定安装在升降梁14上，顶丝支座76也固定安装在升降梁14上。设计升降导向装置10的目的是保证升降梁14在上升下降过程中沿着龙门框架竖梁9移动，同时减少运动过程中的振动。

升降丝杠组11包括：丝杠升降机78、丝杠79、丝杠升降机螺母80、螺母支座81、带深沟球轴承丝杠支座82。丝杠升降机78安装在位于龙门框架竖梁9上端的升降丝杠组支座12上，一端与T型减速机16的输出端通过梅花联轴器连接，另一端与丝杠79连接。丝杠79中间穿入丝杠升降机螺母80中，丝杠升降机螺母80固定安装在螺母支座81中，螺母支座81固定安装在升降梁14上，丝杠79下端安装在带深沟球轴承丝杠支座82上，带深沟球轴承丝杠支座82安装在位于龙门框架竖梁9下端的升降丝杠组支座12上。在龙门框架总成1的两侧各安装两套升降丝杠组11，两套升降丝杠组11通过万向联轴器连接。丝杠79旋转带动升降梁14上下运动，并且依靠丝杠79和丝杠升降机螺母80进行自锁。

齿条地轨总成25包括：地脚螺栓83、齿条84、齿条垫板85、滚柱滑动块86、导向块87、地轨88。地轨88通过地脚螺栓83固定在地基A上；齿条垫板85用内六角圆柱头螺钉固定在地轨88的一侧；齿条84用内六角圆柱头螺钉固定在齿条垫板85上，与驱动减速机22的输出端圆柱齿轮啮合；滚柱滑动块86用内六角圆柱头螺钉固定在龙门框架竖梁9的底板上；导向块87用内六角圆柱头螺钉固定在龙门框架竖梁9的底板上，其下端位于地轨88的导向槽内。设计滚柱滑动块86的目的是减少龙门框架竖梁9的底板与地轨88表面摩擦，从而减小龙门框架总成1的移动阻力。设计导向块87的目的是引导龙门框架总成1沿着地轨88上的导向槽直线运动。

被试件B通过变速箱壳体固定底座29和半轴固定底座30固定在T型槽板26上。对被试件B纵向加载位置的调整通过龙门框架总成1在齿条地轨总成25上的移动实现，对其横向加载位置的调整取决于安装在升降梁14上的旋转油缸组驱动减速机19、旋转油缸组驱动电机20、齿轮齿条机构，该机构带动集成力位移传感器的旋转油缸组6在升降梁14上移动。集成力位移传感器的旋转油缸组6在水平方向上可360°旋转，以适应对被试件纵向、侧向的加载。垂直方向的调整则由升降丝杠组11带动升降梁14上下移动实现，并且依靠升降丝杠组11进行自锁。

整个试验过程中被试件B固定不动。试验时仅需在齿条地轨总成25上移动龙门框架总成1，然后通过T型槽用螺栓将到达一定位置的龙门框架竖梁9的底板固定在地轨88上。试验开始前将模拟容身区框架31放置于被试件B中。加载过程中，通过加载装置上的力与位移传感器测量记录加载点沿加载方向的力和位移。其他各测点的变形量通过三维测量装置28进行测量即可。

以上仅为本实用新型较优可行的实施例而已，并非对本实用新型的范围的限定，本领域内的技术人员在依据本实用新型说明书及附图内容所做的等效修饰与变化，都应涵盖在本实用新型权利要求所保护的范围之内。

Claims (9)

1.拖拉机防护装置试验台，包括：机械结构系统，液压系统和电气控制系统；机械结构系统包括：龙门框架总成（1）、铸铁平板总成（2）、被试件工装总成（3）；液压系统包括：液压站（4）、集成力位移传感器的压垮油缸组（5）、集成力位移传感器的旋转油缸组（6）、液压管路；电气控制系统包括：控制柜（7）、计算机、传感器、行程开关、线路；其特征在于：龙门框架总成（1）、被试件工装总成（3）均安装在铸铁平板总成（2）上，铸铁平板总成（2）通过地脚螺栓固定在地基A上；液压站（4）、集成力位移传感器的压垮油缸组（5）固定安装在龙门框架总成（1）上，集成力位移传感器的旋转油缸组（6）采用滑动连接安装在龙门框架总成（1）上，液压管路分别连接液压站（4）、集成力位移传感器的压垮油缸组（5）和集成力位移传感器的旋转油缸组（6）的输入端与输出端；控制柜（7）固定安装在龙门框架总成（1）上，计算机位于龙门框架总成（1）的外部，以上通过线路进行连接。

2.根据权利要求1所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：龙门框架总成（1）包括：龙门框架横梁（8）、龙门框架竖梁（9）、升降导向装置（10）、升降丝杠组（11）、升降丝杠组支座（12）、电柜（13）、升降梁（14）、升降拖链（15）、T型减速机（16）、旋转拉杆（17）、升降减速机（18）、旋转油缸组驱动减速机（19）、旋转油缸组驱动电机（20）、驱动电机（21）、驱动减速机（22）、驱动拖链（23）、升降电机（24）；龙门框架横梁（8）采用螺钉连接龙门框架竖梁（9），龙门框架竖梁（9）放置于铸铁平板总成（2）上，通过T型槽用螺栓将龙门框架竖梁（9）的底板与铸铁平板总成（2）紧固连接；升降导向装置（10）通过螺钉固定在升降梁（14）上；升降丝杠组（11）安装在龙门框架总成（1）的两侧，与升降梁（14）连接；升降丝杠组支座（12）、电柜（13）、升降拖链（15）安装在龙门框架竖梁（9）上；升降拖链（15）、驱动拖链（23）均通过线路与电柜（13）连接；T型减速机（16）固定安装在位于龙门框架竖梁（9）上端的升降丝杠组支座（12）上，升降减速机（18）固定安装在龙门框架横梁（8）上，升降电机（24）的输出端与升降减速机（18）的输入端通过锥齿轮啮合，升降减速机（18）的输出轴与旋转拉杆（17）的一端通过法兰连接，旋转拉杆（17）的另一端通过梅花联轴器与T型减速机（16）的输入端连接，T型减速机（16）的输出端与升降丝杠组（11）通过梅花联轴器连接；旋转油缸组驱动减速机（19）固定安装在集成力位移传感器的旋转油缸组（6）上，旋转油缸组驱动电机（20）与旋转油缸组驱动减速机（19）固定连接，旋转油缸组驱动电机（20）的输出端与旋转油缸组驱动减速机（19）的输入端通过齿轮啮合；驱动电机（21）、驱动减速机（22）固定安装在龙门框架竖梁（9）的底板上，驱动电机（21）的输出端与驱动减速机（22）的输入端通过齿轮啮合，驱动减速机（22）的输出端与铸铁平板总成（2）采用齿轮齿条啮合连接；驱动拖链（23）一端与电柜（13）相连，另一端固定安装在地基A上。

3.根据权利要求1所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：铸铁平板总成（2）包括：齿条地轨总成（25）、T型槽板（26）、地脚螺栓（27）；齿条地轨总成（25）和T型槽板（26）通过地脚螺栓（27）固定在地基A上；被试件工装总成（3）包括：三维测量装置（28）、变速箱壳体固定底座（29）、半轴固定底座（30）、模拟容身区框架（31）、推动夹具过渡承载板（32）；变速箱壳体固定底座（29）、半轴固定底座（30）通过T型槽用螺栓固定在T型槽板（26）上；被试件B前部固定在变速箱壳体固定底座（29）上，后部左右半轴固定在半轴固定底座（30）上，三维测量装置（28）固定在被试件B底部平板上，模拟容身区框架（31）放置于被试件B内，推动夹具过渡承载板（32）固定在被试件B规定位置上。

4.根据权利要求1所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：液压站（4）包括：油泵电机（33）、油泵（34）、油管（35）、液压站框架（36）、吸油过滤器（37）、单向阀（38）、油管接头（39）、叠加式保压阀（40）、叠加式节流阀（41）、电磁换向阀（42）、油箱加油口（43）、比例溢流阀（44）、回油过滤器（45）、油箱（46）、放油球阀（47）；油泵电机（33）和油泵（34）安装在一起，油泵（34）输入端通过油管（35）与吸油过滤器（37）连接，油泵（34）输出端通过油管（35）与单向阀（38）连接，单向阀（38）接入到整个叠加式阀体上，油路一路经过叠加式保压阀（40）、叠加式节流阀（41）、电磁换向阀（42）与油管接头（39）连接，另一路经过比例溢流阀（44）通过油管与回油过滤器（45）连接，油管接头（39）分别与集成力位移传感器的压垮油缸组（5）、集成力位移传感器的旋转油缸组（6）的油缸上下腔接头连接，回油油管与回油过滤器（45）连接，回油过滤器（45）安装在油箱（46）上；液压站（4）通过液压站框架（36）固定安装在升降梁（14）上，其控制线路连接到控制柜（7）中。

5.根据权利要求1所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：集成力位移传感器的压垮油缸组（5）包括：位移传感器（48）、压垮油缸（49）、油缸支撑座（50）、拉压传感器（51）、球铰支座（52）、压垮梁（53）；压垮油缸（49）通过销轴安装在油缸支撑座（50）上，油缸支撑座（50）固定安装在升降梁（14）上；压垮油缸（49）的前端连接球铰支座（52），后端安装位移传感器（48），球铰支座（52）与压垮梁（53）固定连接；集成力位移传感器的旋转油缸组（6）包括：推动夹具（54）、拉压传感器（55）、加载油缸（56）、旋转油缸支架（57）、位移传感器（58）、轴承包（59）、转轴（60）、旋转平台（61）、滑块（62）、制动销轴（63）、回位弹簧（64）、制动销轴支座（65）、电磁铁支板（66）、电磁铁（67）；推动夹具（54）与拉压传感器（55）连接，拉压传感器（55）与加载油缸（56）连接，加载油缸（56）后端安装位移传感器（58），加载油缸（56）通过销轴安装在旋转油缸支架（57）上，旋转油缸支架（57）与轴承包（59）用螺钉连接，然后通过转轴（60）上的法兰固定连接在旋转平台（61）上，旋转平台（61）通过螺钉与滑块（62）连接，滑块（62）采用滑动连接安装在升降梁（14）上的导轨上；在旋转平台（61）的一侧安装旋转油缸组驱动减速机（19）和制动销轴支座（65）；电磁铁支板（66）安装在制动销轴支座（65）上，电磁铁（67）安装在电磁铁支板（66）上；制动销轴（63）穿过制动销轴支座（65）上的内孔，一端安装回位弹簧（64），另一端通过铰链与电磁铁（67）连接；集成力位移传感器的旋转油缸组（6）安装在升降梁（14）上，通过安装在升降梁（14）上的旋转油缸组驱动减速机（19）、旋转油缸组驱动电机（20）、齿轮齿条机构带动其在升降梁（14）上移动。

6.根据权利要求1所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：电气控制系统包括：控制柜（7）、计算机、传感器、行程开关、线路；控制柜（7）固定安装在升降梁（14）上，可编程逻辑控制器位于控制柜（7）中；计算机位于龙门框架总成（1）的外部，其数据线、电源线连接到安装在龙门框架竖梁（9）上的电柜（13）中；力位移传感器安装在集成力位移传感器的压垮油缸组（5）、集成力位移传感器的旋转油缸组（6）中；行程开关固定安装在龙门框架竖梁（9）和升降梁（14）上。

7.根据权利要求2所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：升降导向装置（10）包括：立式座型升降导向装置和导向滚子型升降导向装置；立式座型升降导向装置包括：带立式座轴承（68）、导向柱（69）、轴承导向支座（70）、顶丝（71）；导向柱（69）安装在带立式座轴承（68）中，带立式座轴承（68）固定安装在轴承导向支座（70）上，轴承导向支座（70）用顶丝（71）顶紧后固定安装在升降梁（14）上；导向滚子型升降导向装置包括：滚子支撑轴（72）、深沟球轴承（73）、导向滚子（74）、滚子支撑轴支座（75）、顶丝支座（76）、顶丝（77）；深沟球轴承（73）安装在导向滚子（74）内，滚子支撑轴（72）一端安装在深沟球轴承（73）中，滚子支撑轴（72）另一端安装在滚子支撑轴支座（75）上，滚子支撑轴支座（75）用顶丝（77）顶紧后固定安装在升降梁（14）上，顶丝支座（76）固定安装在升降梁（14）上。

8.根据权利要求2所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：升降丝杠组（11）包括：丝杠升降机（78）、丝杠（79）、丝杠升降机螺母（80）、螺母支座（81）、带深沟球轴承丝杠支座（82）；丝杠升降机（78）安装在位于龙门框架竖梁（9）上端的升降丝杠组支座（12）上，丝杠升降机（78）一端与T型减速机（16）的输出端通过梅花联轴器连接，另一端与丝杠（79）连接；丝杠（79）中间穿入丝杠升降机螺母（80）中，丝杠升降机螺母（80）固定安装在螺母支座（81）中，螺母支座（81）固定安装在升降梁（14）上，丝杠（79）下端安装在带深沟球轴承丝杠支座（82）上，带深沟球轴承丝杠支座（82）安装在位于龙门框架竖梁（9）下端的升降丝杠组支座（12）上；在龙门框架总成（1）的两侧各安装两套升降丝杠组（11），两套升降丝杠组（11）通过万向联轴器连接。

9.根据权利要求3所述的拖拉机防护装置试验台，其特征在于：齿条地轨总成（25）包括：地脚螺栓（83）、齿条（84）、齿条垫板（85）、滚柱滑动块（86）、导向块（87）、地轨（88）；地轨（88）通过地脚螺栓（83）固定在地基A上；齿条垫板（85）用内六角圆柱头螺钉固定在地轨（88）的一侧；齿条（84）用内六角圆柱头螺钉固定在齿条垫板（85）上，与驱动减速机（22）的输出端圆柱齿轮啮合；滚柱滑动块（86）用内六角圆柱头螺钉固定在龙门框架竖梁（9）的底板上；导向块（87）用内六角圆柱头螺钉固定在龙门框架竖梁（9）的底板上，导向块（87）下端位于地轨（88）的导向槽内。