WO2017206330A1 - 一种试验台 - Google Patents

Abstract

一种试验台，包括：支撑系统(100)和铰接于支撑系统(100)的摆锤系统(200)，摆锤系统(200)包括摆杆部(210)、摆锤部(220)；摆杆部(210)包括第一摆杆(211)和第二摆杆(212)，第一摆杆(211)和第二摆杆(212)分别至少有一根；第一摆杆(211)的摆动平面与第二摆杆(212)的摆动平面平行且不重合；摆锤部(220)包括大摆锤和小摆锤，大摆锤连接于第一摆杆(211)和第二摆杆(212)的底部，小摆锤连接于第一摆杆(211)或第二摆杆(212)的底部。该试验台可以按照试验类型选择安装大摆锤或小摆锤，在第一摆杆(211)和第二摆杆(212)同时作用时可以连接大摆锤进行汽车前后端保险杠冲击试验，在第一摆杆(211)或第二摆杆(212)单独作用时可以连接小摆锤进行自由冲击试验，满足不同的试验环境需求。

Description

一种试验台 技术领域

本发明涉及车辆领域，具体涉及一种用于汽车前后端保险杠及自由冲击测试的组合式摆锤试验台。

背景技术

汽车前后端保护装置(包括保险杠、安全气囊等)是汽车车身的一个重要组成部分，从汽车被动安全性的角度出发，在低速碰撞、行人及乘员保护方面起着决定性的作用。

根据“汽车低速碰撞国家标准(GB17354)”以及“关于就汽车前、后保护装置(保险杠等)批准车辆的统一规定(ECE R42)”要求，对汽车前后端保险杠作冲击试验时应用大摆锤进行，对安全气囊进行误作用试验以及对其他自主开发产品进行自由冲击试验时，则应用小摆锤进行。

现有技术的大摆锤试验台只能安装大摆锤用于保险杠冲击试验，而不能安装小摆锤，因此在需要进行小摆锤试验时则需要另外设计一套小摆锤试验台。

发明内容

本发明解决的问题是现有的大摆锤试验台只能安装大摆锤，不能安装小摆锤。

为解决上述问题，本发明提供一种试验台，包括支撑系统和铰接于所述支撑系统的摆锤系统，所述摆锤系统包括摆杆部、摆锤部；所述摆杆部包括第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆和所述第二摆杆分别至少有一根；所述第一摆杆的摆动平面与所述第二摆杆的摆动平面平行且不重合；所述摆锤部包括大摆锤和小摆锤，所述大摆锤连接于所述第一摆杆和所述第二摆杆的底部，所述小摆锤连接于所述第一摆杆、第二摆杆其中之一的底部。

可选的，所述第一摆杆和所述第二摆杆分别具有两根，沿垂直于所述摆动平面的方向，两根第一摆杆和两根第二摆杆分别在同一直线上；其中，两根第一摆杆的摆动平面位于两根第二摆杆的摆动平面之间，或者两根第二摆杆的摆动平面位于两根第一摆杆的摆动平面之间。

可选的，还包括可释放地连接于所述摆锤系统的牵引系统，所述牵引系统包括滚筒、卷设于所述滚筒的牵引索，以及用于支撑所述牵引索的第一定滑轮和第二定滑轮；所述牵引索 通过所述第一定滑轮连接于所述小摆锤，或者通过所述第二定滑轮连接于所述大摆锤；所述牵引系统用于将所述摆锤系统沿摆动轨迹牵引至高处。

可选的，所述牵引系统还包括夹紧部件，能够夹紧所述牵引索；所述夹紧部件具有两个，一个位于牵引索沿所述第一定滑轮和所述小摆锤之间的延伸轨迹中，另一个位于牵引索沿所述第二定滑轮和所述大摆锤之间的延伸轨迹中。

可选的，所述夹紧部件包括相对设置的固定夹紧块和活动夹紧块，所述活动夹紧块可相对于所述固定夹紧块移动；所述牵引索穿设于所述固定夹紧块和所述活动夹紧块之间，所述活动夹紧块可朝向所述固定夹紧块移动至夹紧所述牵引索，或者远离所述固定夹紧块移动至释放所述牵引索。

可选的，所述夹紧部件还包括与所述活动夹紧块连接的第一驱动部，所述第一驱动部驱动所述活动夹紧块的移动。

可选的，所述摆锤系统还包括释放部件，所述牵引系统与所述释放部件可释放地连接。

可选的，所述释放部件包括相对设置的两个插销孔、插设于其中一个插销孔中的插销，所述插销可以朝向或远离另一个插销孔移动；所述牵引索与所述释放部件连接的一端形成有供所述插销穿设的套环，所述套环位于两个插销孔之间；所述插销可以移动至穿过套环并插设于另一个插销孔中，或者移动至脱离另一个插销孔、并与所述套环脱离。

可选的，所述释放部件还包括与所述插销连接的第二驱动部，第二驱动部驱动所述插销的移动。

可选的，所述支撑系统还包括导轨，所述导轨沿所述摆杆部的摆动轨迹延伸，所述摆杆部与所述导轨滑动连接、可沿所述导轨移动。

可选的，还包括控制系统，与所述牵引系统和所述释放部件电连接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明的组合式摆锤试验台具有第一摆杆和第二摆杆，在第一摆杆和第二摆杆同时作用时可以连接大摆锤进行汽车前后端保险杠冲击试验，在第一摆杆或第二摆杆单独作用时可以连接小摆锤进行自由冲击试验，可以按照试验类型选择安装大摆锤或小摆锤，满足不同的试验环境需求。

进一步，在摆锤系统被牵引到指定高度时，通过夹紧部件将牵引索夹持住，确保摆锤系 统被释放后牵引索不会随意摆动，保证试验的安全性；

进一步，通过导轨对摆杆部进行限位，保证摆杆部沿预定轨迹摆动，有效控制试验时的冲击位置误差。

附图说明

图1是本发明试验台结构示意图一，其中摆锤部为大摆锤；

图2是本发明试验台结构示意图二，其中摆锤部为大摆锤；

图3是图1-2中摆锤系统的局部示意图；

图4是本发明试验台结构示意图三，其中摆锤部为小摆锤；

图5是图4中摆锤部的结构示意图；

图6是本发明试验台中夹紧部件的结构示意图；

图7是本发明台中释放部件的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供一种试验台，参照图1-2和图4，包括支撑系统100和摆锤系统200。支撑系统的顶部具有机架110；摆锤系统200铰接于机架110靠近试验目标(如图2、图4中的汽车)的一端。摆锤系统200包括摆杆部210、以及可拆卸地连接于摆杆部210底部的摆锤部220。

摆杆部210包括第一摆杆211和第二摆杆212，第一摆杆211和第二摆杆212沿同一方向摆动，其摆动平面平行。沿垂直于摆动平面的方向，第一摆杆211和第二摆杆212不在同一条直线上，使得第一摆杆211的摆动平面与第二摆杆212的摆动平面平行且不重合，避免例如第一摆杆211单独摆动时与第二摆杆212之间发生干涉。

第一摆杆211第二摆杆212相对于试验目标的位置可以根据需要设定，可以设置第一摆杆211与第二摆杆212沿垂直于摆动平面的方向在同一直线上(第一摆杆、第二摆杆与试验目标的距离相同)，或者不在同一直线上(第一摆杆、第二摆杆与试验目标的距离不相同)， 但须保证两摆杆的摆动平面不重合。

摆锤部200包括大摆锤和小摆锤，大摆锤连接于第一摆杆211和第二摆杆212的底部(图1-2)，小摆锤连接于第一摆杆211、第二摆杆212其中之一的底部(图4)。

本实施例中，设置第一摆杆211位于第二摆杆212和试验目标之间，即第一摆杆211相比于第二摆杆212更靠近试验目标，在安装小摆锤时，小摆锤与第一摆杆211连接，这样可以保证在进行自由冲击试验时，小摆锤与试验目标发生冲击时，冲击位置与其摆动的最低位置一致，保证最大的冲击力。

为了增加摆杆部210对摆锤部220的支撑稳定性，可以增加第一摆杆211和第二摆杆212的数量。参照图1、2、4结合图3、5，第一摆杆211具有两根，且沿垂直于摆动平面的方向在同一直线上；第二摆杆212也具有两根，且沿垂直于摆动平面的方向在同一直线上。其中，两根第一摆杆211的摆动平面位于两根第二摆杆212的摆动平面之间，也就是说，两根第一摆杆211之间的间隔距离要小于两根第二摆杆212之间的间隔距离。这样的设置方式可以防止两根第一摆杆211单独摆动时与两根第二摆杆212之间发生干涉。

当摆锤部220是大摆锤时，其同时连接于两根第一摆杆211的底部和两根第二摆杆212的底部，由第一摆杆211和第二摆杆212同步摆动带动大摆锤进行汽车前后端保险杠冲击试验(如图1-3)；当摆锤部220是小摆锤时，其连接于两根第一摆杆211的底部，仅由第一摆杆211摆动并带动小摆锤进行自由冲击试验(如图4-5)，此时第二摆杆212不工作。

参照图3，当摆锤部220为大摆锤时，其包括摆箱221和放置于摆箱221内的配重块222。摆箱221靠近试验目标的一端具有冲击头221a；摆箱221上、与两根第一摆杆211和两根第二摆杆212对应的位置分别铰接有一连接部223。

沿摆杆的伸长方向上，连接部223包括依次连接的连接杆223a、套管223b和调节杆223c，连接杆223a与调节杆223c均插设于套管223b内。其中，连接杆223a相对于套管223b的另一端与摆箱221铰接，每根摆杆的底端具有插槽(未标注)，调节杆223c相对于套管223b的另一端插设于插槽中，其伸入插槽中的长度可调节。

另外，连接杆223a与套管223b之间、调节杆223c与套管223b之间，以及调节杆223c与摆杆之间均用固定销224固定(图3中只示出了调节杆223c与摆杆之间的固定销224)，摆杆和套管223b上可以沿摆杆的伸长方向设置多个销孔，用于调整调节杆223c插入插槽或套管223b中的长度。为了维持摆杆底部的强度，可以在摆杆用于连接固定销224的一侧表面上加设一加强板225(图3中只标注了一根摆杆上的加强板225)，使得固定销224穿过加强 板225后再连接摆杆和调节杆223c。同理，套管223b的相应表面也可以设置加强板225。

参照图5，当摆锤部220为小摆锤时，取一摆锤安装板220a与两根第一摆杆211的底部连接，直接将小摆锤(未图示)连接于摆锤安装板220a上即可。

继续参照图1-2以及图4，组合式摆锤试验台还包括可释放地连接于摆锤系统200的牵引系统300，牵引系统300用于将摆锤系统200沿摆动轨迹牵引至高处(指定高度)。本实施例中，牵引系统300中各部件与支撑系统100连接。在其他实施例中，牵引系统中各部件也可以通过支撑系统100之外的其他支撑件进行固定。

牵引系统300包括滚筒311、卷设于滚筒311的牵引索312，以及用于支撑牵引索312的第一定滑轮321a和第二定滑轮321b。第一定滑轮321a的高度应当不低于自由冲击试验时摆锤部220的指定高度；第二定滑轮321b的高度低于第一定滑轮321a，但应当不低于汽车前后端保险杠冲击试验时摆锤部220的指定高度。牵引索312的一端卷设于滚筒311内，另一端与摆锤系统200连接。其中因试验类型的不同，牵引索312具有不同的延伸轨迹，具体为：

当进行汽车前后端保险杠冲击试验时，摆锤部220为大摆锤，汽车前后端保险杠冲击试验要求摆锤部220的指定高度较低，牵引索312依次通过第一定滑轮321a和第二定滑轮321b与大摆锤连接，如图1-2所示。

当进行自由冲击试验时，摆锤部220为小摆锤，自由冲击试验要求摆锤部220的指定高度较高，牵引索312通过第一定滑轮321a后直接与小摆锤连接，如图4所示。

为了加强对牵引索312的支撑定位，在滚筒311和第一定滑轮321之间沿牵引索312的延伸轨迹还可以设置若干定滑轮(未标注)，用于对牵引索312的辅助支撑。

其中，牵引索312可以是钢丝绳、绳缆或者其他牵引部件。

参照1-2、图4，牵引系统300还包括两个夹紧部件330，一个位于牵引索312沿第一定滑轮321和大摆锤之间的延伸轨迹中，另一个位于牵引索312沿第二定滑轮322和小摆锤之间的延伸轨迹中，分别用于当牵引索312将安装有大摆锤或小摆锤的摆锤系统200拉升到指定高度时，对牵引索312进行夹紧。试验中，当摆锤系统200被牵引至指定高度时，启动对应的夹紧部件330对牵引索312进行夹紧，以防止摆锤系统200释放后，牵引索312由于与摆锤系统200脱离连接时出现较大的晃动，而缠绕于支撑系统100或其他部件上。

结合图6所示，夹紧部件330包括相对设置的固定夹紧块331和活动夹紧块332，以及与活动夹紧块332连接的第一驱动部333。活动夹紧块332可在第一驱动部333的驱动下， 朝向或远离固定夹紧块331移动；牵引索312穿设于固定夹紧块331和活动夹紧块332之间。其中，固定夹紧块331、活动夹紧块332以及第一驱动部333均连接于固定台335上，固定台335固定于支撑系统100。牵引索312穿设于固定夹紧块331和活动夹紧块312之间，活动夹紧块332可在第一驱动部333的驱动下朝向固定夹紧块331移动、并将牵引索312夹持于固定夹紧块331和活动夹紧块332之间，或远离固定夹紧块331移动、将牵引索312释放。

第一驱动部333包括驱动缸333c、第一连杆333a，以及相对于第一连杆333a对称设置的两根第二连杆333b。第一连杆333a的一端与驱动缸333c的输出端固定连接，另一端与两根第二连杆333b同时铰接；一根第二连杆333b中相对于第一连杆333a的另一端与固定台335铰接，另一根第二连杆333b中相对于第一连杆333a的另一端与活动夹紧块332铰接。如图6所示，驱动缸333c的输出轴与第一连杆333a均沿竖直方向延伸，驱动第二连杆333b相对于第一连杆333a的另一端沿水平方向移动，从而带动活动夹紧块332沿水平方向移动。其中，驱动缸333c可以是气缸或者液压缸。

参照图3、图5所示，摆锤系统200还包括释放部件230，牵引系统300的牵引索312与释放部件230可释放地连接。本实施例中，大摆锤和小摆锤上均连接有一释放部件230。

当进行汽车前后端保险杠冲击试验时，摆锤部220为大摆锤，牵引索312与大摆锤之间通过相应的一释放部件230连接，此时牵引索312可对大摆锤进行牵引，当大摆锤被牵引至指定高度时，牵引索312与该释放部件230脱离连接，大摆锤被释放、与相应的摆杆一起自由摆动，并对保险杠进行冲击。

当进行自由冲击试验时，摆锤部220为小摆锤，牵引索312与小摆锤之间通过相应的另一释放部件230连接，对小摆锤进行牵引，当小摆锤被牵引至指定高度时，牵引索312与该释放部件230脱离连接，小摆锤被释放、与相应的摆杆一起自由摆动，并对试验目标进行冲击。

结合图7所示，释放部件230中各部件均设于一面板230a上，面板230固定于大摆锤或小摆锤。各部件包括相对设置的两个插销孔，定义为第一插销孔231a和第二插销孔231b以及插设于第二插销孔231b中的插销232；插销232可以朝向或者远离第一插销孔231a移动。本实施例中，插销232靠近第一插销孔231a一端可以移动至插设于第一插销孔231a中，或者移动至脱离第一插销孔231a、并缩回至第二插销孔231b内。这里第一插销孔231a和第二插销孔231b的位置也可以互换。

牵引索312的一端形成有供插销232穿设的套环312a，套环312a位于第一插销孔231a 和第二插销孔231b之间。当牵引索312与释放部件230连接时，插销232穿过套环312a后插入第一插销孔231a中，然后可以进行牵引动作；当牵引索312与释放部件230脱离连接时，则插销232向反方向移动至脱离第一插销孔231a并脱离套环312a，此时牵引索312a被释放，然后进行冲击动作。

释放部件230还包括与插销232连接的第二驱动部233，插销232由第二驱动部233驱动。第二驱动部233包括第二驱动缸233a、驱动杆233b以及与第二驱动缸233a电连接的两个控制按钮，两个控制按钮分别为插入按钮233c和缩回按钮233d。驱动杆233b的一端与第二驱动缸233a的输出端铰接，另一端与插销232远离第一插销孔231a的一端铰接，其中间部位铰接于面板230上。

当按下插入按钮233c时，第二驱动部233输出端进行向外伸出的动作，并通过驱动杆233b推动插销232插入第一插销孔231a中；当按下缩回按钮233d时，第二驱动部233输出端进行缩回的动作，并通过驱动杆233b拉动插销232脱离第一插销孔231a。由此，插销312在第二驱动部233的驱动下，可以移动至穿过套环312a并插设于第一插销孔231a中，或者移动至脱离第一插销孔231a、并与套环312a脱离。

参照图1-2、图4，支撑系统100还包括两根导轨120，分别沿两根第一摆杆211的摆动轨迹延伸，两根第一摆杆211分别与导轨120滑动连接并可沿导轨120移动。

在其他实施例中，还可以设置与第二摆杆连接的导轨，另外导轨的数量也可以根据需要进行调整。

组合式摆锤试验台还包括控制系统400，与牵引系统300和释放部件230电连接。牵引系统300和释放部件230由控制系统400控制。

下面说明组合式摆锤试验台的工作原理，以大摆锤工作为例：

大摆锤工作时，牵引索312从滚筒311中拉出并依次通过第一定滑轮321a、第二定滑轮321b直至对应大摆锤的释放部件230上、使得牵引索312的套环312a套设于插销232外(或者牵引索312从滚筒311中拉出后直接通过第二定滑轮321b连接于大摆锤)；

点击释放部件230的插入按钮233c，插销232插入第一插销孔231a中；

控制系统400通过电机(未图示)控制滚筒311沿收紧牵引索312的方向转动，摆锤部220被拉升至指定高度，此时电机停转、断电抱死；控制系统400控制夹紧部件330夹紧牵引索312；

点击释放部件230上的释放按钮233d，插销232脱离第一插销孔231a、并缩回第二插销孔231b内，牵引索312与摆锤部220脱离，将摆出系统200释放，摆锤系统200沿摆动平面自由摆动，冲击汽车保险杠；

试验完成。

小摆锤工作时，牵引索312只需要通过第一定滑轮321a后，便可直接连接于对应小摆锤的释放部件230上，其余与大摆锤工作时相同。

在其他实施例中，第一摆杆和第二摆杆的数量可以根据需要设置；也可以设置成两根第二摆杆的摆动平面位于两根第一摆杆的摆动平面之间，则导轨沿第二摆杆的摆动轨迹延伸，这样在使用小摆锤时，则只需要将小摆锤连接于第二摆杆底部，仅由第二摆杆摆动并带动其进行自由冲击试验。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1. 一种试验台，包括支撑系统和铰接于所述支撑系统的摆锤系统，其特征在于：所述摆锤系统包括摆杆部、摆锤部；

   所述摆杆部包括第一摆杆和第二摆杆，所述第一摆杆和所述第二摆杆分别至少有一根；

   所述第一摆杆的摆动平面与所述第二摆杆的摆动平面平行且不重合；

   所述摆锤部包括大摆锤和小摆锤，所述大摆锤连接于所述第一摆杆和所述第二摆杆的底部，所述小摆锤连接于所述第一摆杆、第二摆杆其中之一的底部；

   还包括可释放地连接于所述摆锤系统的牵引系统，所述牵引系统包括滚筒、卷设于所述滚筒的牵引索，以及用于支撑所述牵引索的第一定滑轮和第二定滑轮；

   所述牵引索通过所述第一定滑轮连接于所述小摆锤，或者通过所述第二定滑轮连接于所述大摆锤；

   所述牵引系统用于将所述摆锤系统沿摆动轨迹牵引至高处；其特征在于，所述摆锤系统还包括释放部件，所述牵引系统与所述释放部件可释放地连接。
2. 如权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述释放部件包括相对设置的两个插销孔、插设于其中一个插销孔中的插销，所述插销可以朝向或远离另一个插销孔移动；

   所述牵引索与所述释放部件连接的一端形成有供所述插销穿设的套环，所述套环位于两个插销孔之间；

   所述插销可以移动至穿过套环并插设于另一个插销孔中，或者移动至脱离另一个插销孔、并与所述套环脱离。
3. 如权利要求2所述的组试验台，其特征在于，所述释放部件还包括与所述插销连接的第二驱动部，第二驱动部驱动所述插销的移动。
4. 如权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述支撑系统还包括导轨，所述导轨沿所述摆杆部的摆动轨迹延伸，所述摆杆部与所述导轨滑动连接、可沿所述导轨移动。
5. 根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，还包括控制系统，与所述牵引系统和所述释放部件电连接。

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