動態衝擊試驗設備的製作方法
2023-05-17 09:52:46
專利名稱：動態衝擊試驗設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種試驗設備，特別是涉及ー種動態衝擊試驗設備。
背景技術：
在汽車車身結構安全開發的過程中，各車身零部件的性能通常都需要通過試驗來進行測試，上述的車身零部件包括車身結構零部件以及氣囊、儀錶板、車門內飾板等此類的車身零部件和約束系統零部件。試驗方式包括有動態衝擊試驗和靜態試驗，相對來說，動態衝擊試驗更能準確的反映出零部件的性能，現有的車身零部件的動態衝擊試驗設備通常為垂直下落式，其通過衝擊塊的自由下落進行加速，從而使衝擊塊以ー預定速度撞擊車身零部件，該種動態衝擊試驗設備的缺陷在於衝擊塊的初始高度不能無限升高，其發生撞擊時所能達到的速度畢竟有限。隨著車身結構安全的要求不斷提高，對動態衝擊試驗的衝擊速度的要求也越來越高，而現有的垂直下落式動態衝擊試驗設備顯然已無法滿足高速動態衝擊試驗的要求。另外，現有的垂直下落式動態衝擊試驗中，吊升大質量的衝擊塊操作難度較高，效率低且存在安全隱患。鑑於上述情況，本設計人借其多年相關領域的技術經驗以及豐富的專業知識，不斷研發改進，並經大量的實踐驗證，提出了本發明的動態衝擊試驗設備的技術方案。
發明內容
本發明的目的在於提供ー種動態衝擊試驗設備，能夠進行車身零部件的高速動態衝擊試驗。為了實現上述目的，本發明提供了一種動態衝擊試驗設備，包括地面軌道、壁障牆面、小車、牽引裝置、制動裝置、緩衝裝置以及試驗記錄裝置，其中，所述壁障牆面上安裝試驗樣件；所述小車設置於所述地面軌道上井能沿其行走，所述小車上設有衝擊裝置，所述衝擊裝置能隨所述小車一同行走，井能夠在慣性作用下在所述小車上滑動而衝擊安裝於所述壁障牆面上的所述試驗樣件。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述小車上設有平臺，所述衝擊裝置通過直線滑動機構設置於所述平臺上。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述衝擊裝置包括:滑動板，通過所述直線滑動機構能滑動的設置於所述平臺上；撞頭安裝板，設置於所述滑動板靠近所述壁障牆面的一端；撞頭，用於撞擊所述試驗樣件，所述撞頭可拆卸的安裝於所述撞頭安裝板朝向所述壁障牆面的ー側，所述撞頭安裝板下部伸長，所述平臺頂抵於所述撞頭安裝板另ー側的側壁。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述撞頭具有與所述試驗樣件相配合的配重。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述直線滑動機構包括兩條導槽導軌滑動副，兩條所述導槽導軌滑動副並列平行設置。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述導槽導軌滑動副包括:導槽塊，固設於所述平臺上，導槽塊上開設有直線導槽，所述直線導槽的方向平行於所述小車的運動方向；直線導軌，固接於所述滑動板的底面，所述直線導軌設置於所述直線導槽內，能夠在所述直線導槽內滑動。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述直線導槽為圓柱形導槽，所述直線導軌為圓柱形導軌。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述導槽塊包括第一導槽塊和第二導槽塊，均固設於所述平臺上，且頂部均開設有直線導槽，所述第一導槽塊和第二導槽塊上的直線導槽位於同一直線上，且所在的直線平行於所述小車的運動方向，所述直線導軌同時穿設於所述第一導槽塊和第二導槽塊上的直線導槽，井能在其中滑動。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其中，所述導槽導軌滑動副包括:導槽塊，固設於所述滑動板的底面，導槽塊上開設有直線導槽，所述直線導槽的方向平行於所述小車的運動方向；直線導軌，固接於所述平臺上，所述直線導軌設置於所述直線導槽內，能夠在所述直線導槽內滑動。優選的，上述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述撞頭安裝板與所述滑動板之間設有加強肋板。本發明的動態衝擊試驗設備至少具有以下優點及特點:1、本發明的動態衝擊試驗設備通過牽引裝置對小車以及衝擊裝置進行加速，使其在地面軌道上加速前行，撞擊安裝於壁障牆面上的試驗樣件，所施加的牽引力可為任意大小，加速距離可靈活控制，小車以及衝擊裝置能夠達到較高的衝擊速度，相對現有技術，其能夠滿足車身零部件的高速動態衝擊試驗的要求，另ー方面，通過變換牽引力和加速距離，可靈活控制小車以及衝擊裝置的衝擊速度為任意值，操作便捷，試驗效率高。2、本發明的動態衝擊試驗設備是在現有的整車碰撞試驗設備上進行改進，可沿用整車碰撞試驗設備原有的壁障牆面、地面軌道、小車、牽引裝置、緩衝裝置、制動裝置以及配套設置的試驗記錄裝置等，大幅降低了設備的成本。3、本發明的動態衝擊試驗設備的試驗精度高，由於其沿用了原有整車碰撞試驗設備的一部分裝置，使得速度控制精度和地面軌道精度均比較高，從而獲得更加精確的試驗結果。4、本發明的動態衝擊試驗設備衝擊裝置的撞頭可設計為可更換式，以提高試驗設備的兼容性，進ー步降低試驗成本，例如:通過改變撞頭的配重，可以適用於多種車身零部件的動態衝擊試驗，如車身結構零部件和車身約束系統零部件等；通過改變撞頭的形狀，能夠模擬各種撞擊情形等。5、本發明的動態衝擊試驗設備結構簡單，操作便捷，試驗安全性高，適於推廣應用。
圖1為本發明動態衝擊試驗設備主視角度結構示意圖；圖2為本發明動態衝擊試驗設備立體角度結構示意圖。
主要元件標號說明:10壁障牆面100試驗樣件20地面軌道30小車40牽引裝置50制動裝置60緩衝裝置I衝擊裝置11滑動板
111導槽塊1111第一導槽塊1112 第二導槽塊112直線導槽113直線導軌12撞頭安裝板121加強肋板13撞頭2平臺
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對具體實施例進行詳細描述。本發明的動態衝擊試驗設備是在現有的整車碰撞試驗設備上改進而成，現有的整車碰撞試驗設備主要包括有:壁障牆面、地面軌道、小車、牽引裝置、緩衝裝置、制動裝置以及配套設置的試驗記錄裝置等，牽引裝置提供牽引力，其牽引著小車在地面軌道上運動，以一定的速度撞向壁障牆面，在碰撞發生之前，制動裝置觸發，斷開牽引裝置與小車，以模擬試驗樣件的與壁障牆面的仿真碰撞情景，在此過程中，試驗記錄裝置記錄下所有需要的試驗數據或者影像等，緩衝裝置用於緩衝小車避免其與壁障牆面激烈碰撞。請結合參考圖1及圖2，其中圖1為本發明動態衝擊試驗設備主視角度結構示意圖，圖2為本發明動態衝擊試驗設備立體角度結構示意圖，本發明的動態衝擊試驗設備沿用了現有整車碰撞試驗設備的壁障牆面、地面軌道、小車、牽引裝置、緩衝裝置、制動裝置以及配套設置的試驗記錄裝置，是在現有整車碰撞試驗設備的基礎上進行改進設計以獲得車身零部件的高速動態衝擊試驗功能。如圖所示，本發明的動態衝擊試驗設備主要包括:壁障牆面10，能夠安裝試驗樣件100 ;地面軌道20 ;小車30，設置於地面軌道20上，能夠沿地面軌道20行走，小車30上設有衝擊裝置1，該衝擊裝置I能夠隨小車30 —同行走，並能夠在慣性作用下在小車30上滑動而衝擊安裝於壁障牆面10上的試驗樣件100 ;牽引裝置40，連接小車30並驅動其在地面軌道20上運動；制動裝置50，設於地面上，能夠斷開牽引裝置40和小車30 ;緩衝裝置60，設置於壁障牆面10，用於緩衝小車30避免其與壁障牆面10激烈碰撞；試驗記錄裝置，用於記錄試驗數據。壁障牆面10可直接設置於地面上，其上能夠安裝試驗樣件100，以供小車30帶動衝擊裝置I進行衝擊試驗，試驗樣件100為車身零部件，可包括車身結構零部件以及車身約束系統零部件等，如車身前梁、縱梁以及氣囊、儀錶板、車門內飾板等。試驗樣件100的安裝方式例如可通過常規的螺栓孔或者T形槽進行安裝，關於壁障牆面的結構及試驗樣件100的安裝已為常規技術，不再贅述。小車30設置於地面軌道20，並有牽引裝置40 (如鋼絲繩)驅動而在地面軌道20上運動，制動裝置50以及緩衝裝置60分別適時的切斷牽引力以及緩衝作用，相配套的試驗記錄裝置，包括例如高速攝像機、燈光、傳感器、數據採集器、測速裝置等等，在整個衝擊試驗的過程中實時的記錄下試驗數據。如上所述，地面軌道20、小車30、牽引裝置40、制動裝置50、緩衝裝置60以及試驗記錄裝置均為沿用現有整車碰撞試驗設備中的裝置，其結構和工作原理無實質變化，故不再具體說明。小車30上滑動設置有衝擊裝置1，在小車30朝向壁障牆面10運動時，衝擊裝置I能夠跟隨小車30 —同運動，當小車30觸發制動裝置50而失去驅動カ以及受到緩衝裝置60的緩衝作用時，小車上的衝擊裝置I能夠在慣性作用下在小車上繼續向前滑動，最終撞擊到壁障牆面10上安裝的試驗樣件100。衝擊裝置I與小車30的滑動配合結構可多種多樣，本實施例中，如圖1及圖2所示，小車30上設有平臺2，平臺2水平設置，衝擊裝置I通過直線滑動機構滑動設置於平臺2上。具體的說，本實施的衝擊裝置I包括有:滑動板11、撞頭安裝板12和撞頭13，其中滑動板11優選為一水平設置的板件，滑動板11與平臺2平行，二者之間設置有直線滑動機構，使得滑動板11能夠在平臺2上滑動。直線滑動機構可靈活選擇，本實施例中，該直線滑動機構包括兩條導槽導軌滑動畐IJ，兩條導槽導軌滑動副並列平行設置，每一條導槽導軌滑動副包括有:導槽塊111，固設於平臺2上，導槽塊上開設有直線導槽112，直線導槽112的方向為平行於小車30的運動方向，直線導槽112優選的可為圓柱形導槽；直線導軌113，固接於滑動板11的底面，直線導軌113設置於直線導槽112內，與直線導槽112相配合，能夠在直線導槽112內滑動，若直線導槽112為圓柱形導槽，那麼直線導軌113相應的應為圓柱形導軌。進ー步的，每一條導槽導軌滑動副中的導槽塊又可包括第一導槽塊1111和第二導槽塊1112，如圖所示，兩導槽塊均固設於平臺2上，且頂部均開設有直線導槽，兩導槽塊上的直線導槽位於同一直線上，且所在的直線平行於小車30的運動方向，直線導軌113同時穿設於兩導槽塊上的直線導槽，井能在其中滑動，使用兩個導槽塊能夠增強導向作用，並且可避免在滑動過程中出現別卡現象。當然，在另ー優選實施例中，導槽塊和直線導軌的設置位置可以互換，也就是導槽塊固設於滑動板11的底面，而直線導軌則固設於平臺2上，同樣可實現直線滑動，其配合結構及滑動原理與上述記載相同，故不再重複說明。撞頭安裝板12設置於滑動板11靠近壁障牆面10的一端，其ー側安裝撞頭13，撞頭安裝板12下部伸長，使平臺2能夠頂抵於撞頭安裝板12另ー側的側壁，從而當小車30失去牽引力之前，平臺2能夠頂抵於撞頭安裝板12，將牽引力傳遞給上方的衝擊裝置1，使其能夠隨小車30 —同運動。撞頭安裝板12優選為豎直設置，以便於安裝撞頭13以及調整撞頭13的高度。撞頭安裝板12與滑動板11之間還可增設有加強肋板121，以增強撞頭安裝板12與滑動板11的連接強度，從而避免在碰撞的過程中，撞頭安裝板12與滑動板11的連接處出現斷裂或扭曲等現象。撞頭13，安裝於撞頭安裝板12朝向壁障牆面10的ー側，用於撞擊安裝於壁障牆面10上的試驗樣件100，撞頭13可從撞頭安裝板12上拆卸更換，這樣便可更換不同的撞頭13來適應不同試驗樣件的衝擊試驗，撞頭13應具有與試驗樣件100相配合的配重，例如對需要衝擊能量較大的車身結構零部件進行試驗時，可選用質量較大的撞頭，比如鋼質撞頭；而對需要衝擊能量較小的約束系統零部件進行試驗時，則可選用質量較小的撞頭，比如鋁合金質的撞頭，另外，根據試驗的具體需要，撞頭13的形狀也可以靈活改變來模擬各種碰撞情況。在進行氣囊動態衝擊試驗時，還可將撞頭13設計為臉部形狀，以模擬真實的衝撞情
旦當然，滑動機構的導槽塊、導軌等等可直接集成設置於小車30的車架上，也可實現衝擊裝置的滑動，具體結構本領域技術人員根據上述實施例所公開的內容可輕易推知，不再贅述。以上即為本發明動態衝擊試驗設備的結構組成，下面結合圖1及圖2來說明其實際應用，如圖所示，先將試驗樣件100安裝於壁障牆面10，並調整好高度，與撞頭13的高度相配合。之後，通過牽引裝置40驅動小車30在地面軌道20上移動，此期間，小車30上的平臺2將驅動力傳遞給上方的衝擊裝置1，使其能夠隨小車30 —同運動，具有同樣的速度。當臨近試驗樣件100時，速度達到一定值，制動裝置50觸發，小車30失去驅動力，並由緩衝裝置60緩衝，此時平臺2上設置的衝擊裝置I將在慣性的作用下繼續向前滑動，最終撞頭以預定的速度撞擊試驗樣件100，與此同時，試驗記錄裝置記錄下整個試驗過程中的試驗數據及影像等等。綜上所述，本 發明的動態衝擊試驗設備通過牽引裝置對小車以及衝擊裝置進行加速，使其在地面軌道上加速前行，撞擊安裝於壁障牆面上的試驗樣件，所施加的牽引力可為任意大小，加速距離可靈活控制，小車以及衝擊裝置所能夠達到較高的衝擊速度，相對現有技術，其能夠滿足車身零部件的高速動態衝擊試驗的要求，且成本低、精度高。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種動態衝擊試驗設備，包括地面軌道、壁障牆面、小車、牽引裝置、制動裝置、緩衝裝置以及試驗記錄裝置，其特徵在於，所述壁障牆面上安裝試驗樣件； 所述小車設置於所述地面軌道上井能沿其行走，所述小車上設有衝擊裝置，所述衝擊裝置能隨所述小車一同行走，井能夠在慣性作用下在所述小車上滑動而衝擊安裝於所述壁障牆面上的所述試驗樣件。
2.根據權利要求1所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述小車上設有平臺，所述衝擊裝置通過直線滑動機構設置於所述平臺上。
3.根據權利要求2所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述衝擊裝置包括: 滑動板，通過所述直線滑動機構能滑動的設置於所述平臺上； 撞頭安裝板，設置於所述滑動板靠近所述壁障牆面的一端； 撞頭，用於撞擊所述試驗樣件，所述撞頭可拆卸的安裝於所述撞頭安裝板朝向所述壁障牆面的ー側，所述撞頭安裝板下部伸長，所述平臺頂抵於所述撞頭安裝板另ー側的側壁。
4.根據權利要求3所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述撞頭具有與所述試驗樣件相配合的配重。
5.根據權利要求3所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述直線滑動機構包括兩條導槽導軌滑動副，兩條所述導槽導軌滑動副並列平行設置。
6.根據權利要求5所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述導槽導軌滑動副包括: 導槽塊，固設於所述平臺上，導槽塊上開設有直線導槽，所述直線導槽的方向平行於所述小車的運動方向； 直線導軌，固接於所述滑動板的底面，所述直線導軌設置於所述直線導槽內，能夠在所述直線導槽內滑動。
7.根據權利要求6所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述直線導槽為圓柱形導槽，所述直線導軌為圓柱形導軌。
8.根據權利要求6所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述導槽塊包括第一導槽塊和第二導槽塊，均固設於所述平臺上，且頂部均開設有直線導槽，所述第一導槽塊和第二導槽塊上的直線導槽位於同一直線上，且所在的直線平行於所述小車的運動方向，所述直線導軌同時穿設於所述第一導槽塊和第二導槽塊上的直線導槽，井能在其中滑動。
9.根據權利要求5所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述導槽導軌滑動副包括: 導槽塊，固設於所述滑動板的底面，導槽塊上開設有直線導槽，所述直線導槽的方向平行於所述小車的運動方向； 直線導軌，固接於所述平臺上，所述直線導軌設置於所述直線導槽內，能夠在所述直線導槽內滑動。
10.根據權利要求3所述的動態衝擊試驗設備，其特徵在於，所述撞頭安裝板與所述滑動板之間設有加強肋板。
全文摘要
本發明公開了一種動態衝擊試驗設備，包括地面軌道、壁障牆面、小車、牽引裝置、制動裝置、緩衝裝置以及試驗記錄裝置，其中，所述壁障牆面上安裝試驗樣件；所述小車設置於所述地面軌道上並能沿其行走，所述小車上設有衝擊裝置，所述衝擊裝置能隨所述小車一同行走，並能夠在慣性作用下在所述小車上滑動而衝擊安裝於所述壁障牆面上的所述試驗樣件，本發明的動態衝擊試驗設備能夠進行車身零部件的高速動態衝擊試驗，結構簡單，成本低。
文檔編號G01M7/08GK103091064SQ20131000853
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月9日 優先權日2013年1月9日
發明者尹高紀, 管立君, 肖海濤, 周大永, 劉衛國, 潘之傑, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司