CN209820731U - 一种用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，包括圆弧障碍物块、力传感器、传感器底座、传感器盖板和槽沟，所述槽沟设于测试路面上；传感器底座固定连接于所述槽沟的底部；所述力传感器的一端固定连接于所述传感器底座的上表面，所述力传感器的另一端固定连接于所述传感器盖板，所述圆弧障碍物块固定连接于所述传感器盖板；所述圆弧障碍物块沿槽沟的宽度方向呈负30度安装，所述的圆弧障碍物块设置为当安装完毕后，圆弧障碍物块的底边和路面平齐，此装置结构简单、检测灵敏且能够很好地模拟道路表面有滚木及农田灌溉时路面障碍物对车轮的影响。

Description

一种用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件模拟试验技术领域，具体为一种用于车轮30 度模拟实况冲击试验的装置。

背景技术

目前在进行车轮模拟冲击试验时，往往采用台架方法来进行径向冲击、 13度冲击等试验，从而考察车轮在各种冲撞条件下的反应并判断车轮是否符合汽车生产商及使用者的要求。

台架试验是对现实驾驶条件的模拟，其模拟结果可能无法完全反映实际驾驶过程中遇到各种不理想路面的真实反应。为了提供交通事故条件下的车辆质量，整车厂商往往使用真车冲撞墙面等试验来考察整车在交通事故下的表现。然而目前还没有针对车轮等零部件在非事故条件下的考验来进行试验的方法和装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，能够在非事故条件下对车轮等零部件进行模拟实况冲击试验。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，包括圆弧障碍物块、力传感器、传感器底座、传感器盖板和槽沟，所述槽沟设于测试路面上；传感器底座固定连接于所述槽沟的底部；所述力传感器的一端固定连接于所述传感器底座的上表面，所述力传感器的另一端固定连接于所述传感器盖板，所述圆弧障碍物块固定连接于所述传感器盖板；所述圆弧障碍物块沿槽沟的宽度方向呈30度安装，所述的圆弧障碍物块设置为当安装完毕后，圆弧障碍物块的底边和路面平齐。

此装置结构简单、检测灵敏且能够很好地模拟车辆行驶过程中撞击路肩对车轮的影响，可以通过更换与沟槽宽度方向安装角度为30度或负30度来分别测试车轮内轮缘或者外轮缘。

进一步的，所述力传感器为三轴力学传感器。

进一步的，所述力传感器为六分力传感器，灵敏度更高且量程更广。

进一步的，所述的圆弧障碍物块的上表面覆盖有保护层，保护层是厚度为 5～10mm的橡胶、塑料、钢或者铝合金。

进一步的，所述的力传感器的数量为四个。

进一步的，所述的圆弧障碍物块为半径90-110mm的半圆柱。

进一步的，所述的圆弧障碍物块长度为900mm；长度方向两端底部各铣去长100-120mm，高4-6mm的凹槽。

进一步的，所述圆弧障碍物块材质为钢、铸铁、工程塑料或者铝合金。

相对于现有技术，本实用新型所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置具有以下优势：

本实用新型所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，结构简单、检测灵敏且能够很好地模拟道路表面有滚木及农田灌溉时路面障碍物对车轮的影响。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型用于车轮模拟实况冲击试验的布置平面图；

图2是本实用新型用于车轮模拟实况冲击试验的剖面结构原理图；

图3是本实用新型用于车轮模拟实况冲击试验的圆弧障碍物块的立体图；

附图标记说明：

1-圆弧障碍物块、2-力传感器、3-传感器底座、4-路面、5-槽沟、6-传感器盖板

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在汽车的行驶过程中可能遭遇路面上的凸起物。该凸起物可能是滚木、泥土路面上的隆起部分、村道或乡镇道路上为农业浇灌而铺设的水管及护泥或者道路上出现的其他隆起物或者障碍物。而这些凸起的障碍物往往呈一定的角度斜穿马路。在汽车的行驶过程中内轮缘经常承受各种各样的冲击。产生冲击时车胎将对车轮造成一定的作用力。该作用力随后通过轴和悬挂系统分散到车身。作为直接面对冲击的汽车零部件，车轮在行驶过程中可能遭受损伤。本装置能够在接近现实状态的条件下进行车轮性能检测。

下面参考图1-图3并结合实施例描述本实用新型实施例的用于车轮30 度模拟实况冲击试验的装置。

除非另外地说明，本实用新型中所使用的力学传感器是应变类型的力学传感器，其精确度为1％，量程为80kN。尽管做了以上的限定，本领域一般技术人员知道，其他类型的力学传感器也可以被使用，只要其满足三个方向测力的条件。本领域一般技术人员还知道，还可以使用灵敏度更高且量程更广的六分力传感器来作为检测传感器使用。

对比例1

本对比例的圆弧障碍物块是以下的物品：

在试验用道路上首先开挖一道宽度为1650mm的沟槽，并且在沟槽内安装传感器底座。在传感器底座上安装四只力传感器，并且在力传感器上再安装自制的钢板，钢板表面与路面平齐，且钢板表面固定有长1000mm，直径100mm，壁厚10mm的钢管，该圆柱体沿道路宽度方向成负30度角，然后在圆柱体两侧铺垫泥土，直到两侧都成为缓坡。这种道路障碍通常见我国北方农村的村道和乡镇道路。有时是在路上遗落的滚木，有时是在农田浇灌期间，或者道路施工期间，这类型的障碍物经常出现在道路上，并且为了缩短铺设距离很多时候该障碍物都会斜穿马路。

用一定速度的车辆去通过障碍物，设置在障碍物底下的四个力传感器连接高速数字采集仪，能得到冲击过程中的力学曲线，通过对四个传感器进行数学耦合，计算出障碍物的受的合力。

实施例1

本实施例的30度圆弧障碍物由圆弧障碍物块(1)、力传感器(2)、传感器底座(3)、传感器盖板(6)和槽沟(5)构成，槽沟(5)位于测试路面(4) 上；传感器底座(3)安放在槽沟(5)的底部；力传感器(2)的一端安装在传感器底座(3)的上表面，另一端安装传感器盖板(6)，圆弧障碍物块(1) 的下表面安装到传感器盖板(6)上；圆弧障碍物块(1)沿槽沟(5)的宽度方向成负30度角；并且，圆弧障碍物块(1)设置为当安装完毕后，30度圆弧障碍物的底边和路面(4)平齐。圆弧障碍物块(1)为半径90mm的半圆柱，长900mm；长度方向两端各铣去长90mm，高4mm。

在道路上设置的凹坑中，将障碍物、力传感器、传感器底板按上述连接方式固定，用一定速度的车辆去通过障碍物，设置在障碍物底下的四个力学传感器连接高速数字采集仪，能得到冲击过程中的力学曲线，通过对四个传感器进行数学耦合，计算出障碍物所受的合力，即为冲击力。

实施例2

本实施例的30度圆弧障碍物由圆弧障碍物块(1)、力传感器(2)、传感器底座(3)、传感器盖板(6)和槽沟(5)构成，槽沟(5)位于测试路面(4) 上；传感器底座(3)安放在槽沟(5)的底部；力传感器(2)的一端安装在传感器底座(3)的上表面，另一端安装传感器盖板(6)，圆弧障碍物块(1) 的下表面安装到传感器盖板(6)上；圆弧障碍物块(1)沿槽沟(5)的宽度方向成负30度角；并且，圆弧障碍物块(1)设置为当安装完毕后，30度圆弧障碍物的底边和路面(4)平齐。圆弧障碍物块(1)为半径100mm的半圆柱，长900mm；长度方向两端各铣去长110mm，高5mm。

在道路上设置的凹坑中，将障碍物、力传感器、传感器底板按上述连接方式固定，用一定速度的车辆去通过障碍物，设置在障碍物底下的四个力学传感器连接高速数字采集仪，能得到冲击过程中的力学曲线，通过对四个传感器进行数学耦合，计算出障碍物的受的合力，即为冲击力。

实施例3

本实施例的30度圆弧障碍物由圆弧障碍物块(1)、力传感器(2)、传感器底座(3)、传感器盖板(6)和槽沟(5)构成，槽沟(5)位于测试路面(4) 上；传感器底座(3)安放在槽沟(5)的底部；力传感器(2)的一端安装在传感器底座(3)的上表面，另一端安装传感器盖板(6)，圆弧障碍物块(1) 的下表面安装到传感器盖板(6)上；圆弧障碍物块(1)沿槽沟(5)的宽度方向成负30度角；并且，圆弧障碍物块(1)设置为当安装完毕后，30度圆弧障碍物的底边和路面(4)平齐。圆弧障碍物块(1)为半径110mm的半圆柱，长900mm；长度方向两端各铣去长120mm，高6mm。

在道路上设置的凹坑中，将障碍物、力传感器、传感器底板按上述连接方式固定，用一定速度的车辆去通过障碍物，设置在障碍物底下的四个

力学传感器连接高速数字采集仪，能得到冲击过程中的力学曲线，通过对四个传感器进行数学耦合，计算出障碍物的受的合力，即为冲击力。

实施例4

将对比例1和实施例1-3的装置按照描述的方法来进行对比试验，试验参数和结果记录在表1中。使用的模拟车辆为真车。每组试验进行3次试验并且取平均值。

表1：对比例1和实施例1-3的装置的冲击试验结果

试验组	试验车速(/km·h<sup>-1</sup>)	障碍物受合力(/KN)
			对比例1	48	52.7
实施例1	48	47.3
			实施例2	48	50.2
实施例3	48	57.1

从表1的数据可见，实施例1-3的障碍物受合力的数值与对比例1的实际障碍物相比，其差别最高为10.2％，其差别最低为4.7％；由此可见，本实用新型的实施例1-3的障碍物能够跟好地模拟两种现实的障碍物。其中，实施例2的障碍物模拟现实的障碍物最好。

相对于现有技术，本实用新型所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置具有以下优势：

本实用新型所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，结构简单、检测灵敏且能够很好地模拟道路表面有滚木及农田灌溉时路面障碍物对车轮的影响。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；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或两个元件的相互作用关系。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实用新型中的具体含义。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，包括圆弧障碍物块(1)、力传感器(2)、传感器底座(3)、传感器盖板(6)和槽沟(5)，其特征在于：所述槽沟(5)设于测试路面(4)上；传感器底座(3)固定连接于所述槽沟(5)的底部；所述力传感器(2)的一端固定连接于所述传感器底座(3)的上表面，所述力传感器(2)的另一端固定连接于所述传感器盖板(6)，所述圆弧障碍物块(1)固定连接于所述传感器盖板(6)；所述圆弧障碍物块(1)沿槽沟(5)的宽度方向呈30度安装，所述的圆弧障碍物块(1)设置为当安装完毕后，圆弧障碍物块(1)的底边和路面(4)平齐。

2.根据权利要求1所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，其特征在于：所述力传感器(2)为三轴力学传感器。

3.根据权利要求1所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，其特征在于：所述力传感器(2)为六分力传感器。

4.根据权利要求1所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，其特征在于：所述的圆弧障碍物块(1)的上表面覆盖有保护层。

5.根据权利要求1-4任一所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，其特征在于：所述的力传感器(2)的数量为四个。

6.根据权利要求1-4任一所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，其特征在于：所述的圆弧障碍物块(1)为半径90-110mm的半圆柱。

7.根据权利要求6所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，其特征在于：所述的圆弧障碍物块(1)长度为900mm；长度方向两端底部各铣去长100-120mm，高4-6mm的凹槽。

8.根据权利要求7所述的用于车轮30度模拟实况冲击试验的装置，其特征在于：所述圆弧障碍物块(1)材质为钢、铸铁、工程塑料或者铝合金。