CN212621241U - 吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构 - Google Patents

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王斌杰
孙守光
刘志明
李强
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Abstract

本实用新型提供一种吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,具有两根侧梁与两根横梁,并在每个横梁上焊接有一个电机吊座,通过在每个电机吊座上定义有高分离度载荷识别点区域,在每个高分离度载荷识别点区域上粘贴多个应变片并组桥连接,从而在每个测力构架的每个电机吊座上形成一个全桥电路结构,每个全桥电路结构独立解耦,是传统测试结构放大系数的数倍,可以极大地提高吊座式测力构架的电机垂向载荷系测试的测量精度。

Description

吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构
技术领域
本实用新型涉及对轨道车辆的吊座式测力构架的电机垂向力系进行测试的结构。
背景技术
对于在轨道车辆中广泛使用的电机吊座式转向架,在现有技术中,尚无针对此类型转向架垂向力系的测试结构与方法。
实用新型内容
本实用新型的目的是:提供一种吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,通过在测力构架的每个电机吊座上布置有至少一组全桥电路结构,每一电机吊座上的应变片组成一个全桥电路,提高测试精度。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,该吊座式测力构架具有两根侧梁与两根横梁,并在横梁上连接有电机吊座,其特征在于,在电机吊座上定义有高分离度载荷识别点区域,分别为:
第一区域,位于横梁上表面相接于电机吊座的位置,在电机吊座上表面设有数个上部螺栓孔,所述电机吊座所对应的横梁具有轴向中心线,而经过上部螺栓孔的中心线并且与横梁的轴向中心线平行的直线为螺栓中心线,所述数个上部螺栓孔的中心位置还具有与所述螺栓中心线相垂直的螺栓对称中心线,所述第一区域位于所述轴向中心线与螺栓中心线之间,并且位于所述螺栓对称中心线靠近近端侧梁的一侧;
第二区域:位于所述电机吊座下方的腹板相接于横梁的位置,所述电机吊座下方通过所述腹板与横梁相接,所述腹板具有两个椭圆形的减重孔,两个减重孔的对称中心位置具有一个与横梁的轴向中心线相垂直的减重对称中心线,所述第二区域位于两个减重孔的长轴延伸线之间,并且位于所述减重对称中心线靠近近端侧梁的一侧;
第三区域:位于横梁上表面相接于电机吊座的位置,位于所述轴向中心线与螺栓中心线之间,并且位于所述螺栓对称中心线靠近远端侧梁的一侧;
第四区域:位于所述电机吊座下方的腹板相接于横梁的位置,位于两个减重孔的长轴延伸线之间,并且位于所述减重对称中心线靠近远端侧梁的一侧;
在每个高分离度载荷识别点区域上粘贴有至少一个应变片;称:第一区域上的应变片为第一应变片,第二区域上的应变片为第二应变片,第三区域上的应变片为第三应变片,第四区域上的应变片为第四应变片;同一个电机吊座上的一个第一应变片、一个第二应变片、一个第三应变片以及一个第四应变片组成一个全桥电路结构;
该全桥电路结构中,第一应变片与第二应变片组成邻臂,第三应变片与第四应变片组成邻臂,第一应变片与第三应变片组成对臂,第二应变片与第四应变片组成对臂。
所述的吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,其中:在电机吊座上还布置有至少一组备用全桥电路结构。
所述的吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,其中:所述第一区域、第三区域与所述螺栓对称中心线之间的距离不超出所述上部螺栓孔的分布区域。
所述的吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,其中:所述第二区域、第四区域还位于所述横梁以及所述两个减重孔的上缘之间。
本实用新型针对构架的运动特性,直接针对构架电机垂向力系测试需要,设计了转向架测力构架;根据吊座式转向架的受力特性,在构架的吊座上设计了独立的全桥电路,在细致计算的基础上使得构架整体的垂向力系具有更大的响应水平,同时使其它力系产生的干扰响应远低于垂向力测试响应,以确保各力系的解耦精度。转向架测力构架的提出既保证了测试精度,又使测得的载荷与结构应变之间呈现较好的准静态关系。
附图说明
图1是吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构的应变片粘贴位置示意图;
图2是测力构架制动力测试结构的桥路结构图;
图3、图4、图5是测力构架制动力测试结构的应变片粘贴区域示意图。
附图标记说明:1-第一应变片;2-第二应变片;3-第三应变片;4-第四应变片;5、6、7、8-备用应变片;71-电机吊座;72-横梁;73-侧梁;74-上部螺栓孔;75-腹板;76-减重孔;S1、S2、S3、S4-范围;a-横梁的轴向中心线;b-螺栓中心线;c-螺栓对称中心线。
具体实施方式
首先粗略介绍吊座式测力构架的制作过程如下:
(1)建立吊座式测力构架的有限元模型,对吊座式测力构架结构施加模拟载荷,针对电机垂向力系在构架上设计应变组桥方式,确定测力构架高分离度载荷识别点区域。
(2)在高分离度载荷识别点区域粘贴应变片,将应变片连接成全桥电路。
(3)将构架结构在多通道加载测力构架专用标定试验台上进行静态标定,得到全桥电路与标定载荷之间的对应关系,完成测力构架的制作。
上述步骤(1)中寻找构架上高分离度载荷识别点的具体过程,以及步骤(3)中的标定过程,并不属于本实用新型所要求保护的范围之内,也不会影响公众使用本实用新型来进行载荷测试,因此,本实用新型不予赘述。
结合图示,介绍本实用新型的具体结构如下:
如图1、图3-图5所示,是典型的吊座式测力构架,具有两根横梁72与两根侧梁73、74,并在每根横梁72上连接有一个电机吊座71。在每个电机吊座71上都定义有高分离度载荷识别点区域,分别为:
第一区域,位于横梁72上表面相接于电机吊座71的位置,具体来说,在电机吊座71上表面设有数个上部螺栓孔74,所述电机吊座71所对应的横梁72具有轴向中心线a,而经过上部螺栓孔74的中心线并且与横梁72的轴向中心线a平行的直线为螺栓中心线b,所述数个上部螺栓孔74的中心位置(首尾螺栓孔的中心位置)还具有与所述螺栓中心线b相垂直的螺栓对称中心线c,所述第一区域位于所述轴向中心线a与螺栓中心线b之间(如范围S1所示),并且位于所述螺栓对称中心线c靠近近端侧梁73的一侧;
第二区域:位于所述电机吊座71下方的腹板75相接于横梁72的位置,具体来说,所述电机吊座71下方通过腹板75与横梁72相接,所述腹板75具有两个椭圆形的减重孔76,两个减重孔76的对称中心位置具有一个与横梁72的轴向中心线相垂直的减重对称中心线d,所述第二区域位于两个减重孔76的长轴延伸线之间(如范围S2所示),并且位于所述减重对称中心线d靠近近端侧梁73的一侧;
第三区域:位于横梁72上表面相接于电机吊座71的位置,具体来说,所述第三区域位于所述轴向中心线a与螺栓中心线b之间(如范围S1所示),并且位于所述螺栓对称中心线c靠近远端侧梁73的一侧;
第四区域:位于所述电机吊座71下方的腹板75相接于横梁72的位置,具体来说,所述第四区域位于两个减重孔76的长轴延伸线之间(如范围S2所示),并且位于所述减重对称中心线d靠近远端侧梁73的一侧。
另外,所述第一区域、第三区域与所述螺栓对称中心线c之间的距离最好不超出所述上部螺栓孔74的分布区域(如S3所示)。
所述第二区域、第四区域还位于所述横梁72以及所述两个减重孔76的上缘之间(如S4所示)。
在第一区域上粘贴第一应变片1,在第二区域上粘贴第二应变片2,在第三区域上粘贴第三应变片3,在第四区域上粘贴第四应变片4;同一个制动吊座71上的第一应变片1、第二应变片2、第三应变片3以及第四应变片4组成全桥电路结构;如图2所示,每个全桥电路结构中,第一应变片1与第二应变片2组成邻臂,第三应变片3与第四应变片4组成邻臂,第一应变片1与第三应变片3组成对臂,第二应变片2与第四应变片4组成对臂;
如此,即在测力构架的每个电机吊座71上形成一个全桥电路结构,两个电机吊座71上则共形成两个全桥电路结构,可以极大地提高吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构的测量精度。
另外,也可以在每个区域上粘贴更多的应变片(例如备用应变片5、6、7、8),以形成更多的全桥电路结构,以在测力构架的每个电机吊座上布置至少一组备用全桥电路结构。

Claims (4)

1.一种吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,该吊座式测力构架具有两根侧梁与两根横梁,并在横梁上连接有电机吊座,其特征在于,在电机吊座上定义有高分离度载荷识别点区域,分别为:
第一区域,位于横梁上表面相接于电机吊座的位置,在电机吊座上表面设有数个上部螺栓孔,所述电机吊座所对应的横梁具有轴向中心线,而经过上部螺栓孔的中心线并且与横梁的轴向中心线平行的直线为螺栓中心线,所述数个上部螺栓孔的中心位置还具有与所述螺栓中心线相垂直的螺栓对称中心线,所述第一区域位于所述轴向中心线与螺栓中心线之间,并且位于所述螺栓对称中心线靠近近端侧梁的一侧;
第二区域:位于所述电机吊座下方的腹板相接于横梁的位置,所述电机吊座下方通过所述腹板与横梁相接,所述腹板具有两个椭圆形的减重孔,两个减重孔的对称中心位置具有一个与横梁的轴向中心线相垂直的减重对称中心线,所述第二区域位于两个减重孔的长轴延伸线之间,并且位于所述减重对称中心线靠近近端侧梁的一侧;
第三区域:位于横梁上表面相接于电机吊座的位置,位于所述轴向中心线与螺栓中心线之间,并且位于所述螺栓对称中心线靠近远端侧梁的一侧;
第四区域:位于所述电机吊座下方的腹板相接于横梁的位置,位于两个减重孔的长轴延伸线之间,并且位于所述减重对称中心线靠近远端侧梁的一侧;
在每个高分离度载荷识别点区域上粘贴有至少一个应变片;称:第一区域上的应变片为第一应变片,第二区域上的应变片为第二应变片,第三区域上的应变片为第三应变片,第四区域上的应变片为第四应变片;同一个电机吊座上的一个第一应变片、一个第二应变片、一个第三应变片以及一个第四应变片组成一个全桥电路结构;
该全桥电路结构中,第一应变片与第二应变片组成邻臂,第三应变片与第四应变片组成邻臂,第一应变片与第三应变片组成对臂,第二应变片与第四应变片组成对臂。
2.根据权利要求1所述的吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,其特征在于:在电机吊座上还布置有至少一组备用全桥电路结构。
3.根据权利要求1所述的吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,其特征在于:所述第一区域、第三区域与所述螺栓对称中心线之间的距离不超出所述上部螺栓孔的分布区域。
4.根据权利要求1所述的吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构,其特征在于:所述第二区域、第四区域还位于所述横梁以及所述两个减重孔的上缘之间。
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CN111829713A (zh) * 2020-07-10 2020-10-27 北京交通大学 吊座式测力构架的电机垂向力系测试结构及其制作方法

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