一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置的製作方法
2023-09-21 18:30:15
專利名稱：一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種性能測試裝置，特別是一種用於對開發的新型摩託車車架的水平強度或剛度進行測試以保證其具有足夠的安全性的摩託車車架水平剛度性能測試裝置。
背景技術：
摩託車車架是摩託車核心部件，在整輛摩託中起到支撐的作用。它將發動機、傳動部件、操控部件等連接一起，構成一個整體。摩託車架承載著全車的載荷，是整車的最主要的受力的部件；另外，摩託車在在行駛的過程中會受到來自路面的衝擊，如圖1所示，當遇到上臺階或凸臺時前輪受到衝擊激勵，前輪受到的衝擊力F可以分解為水平方向分力冊和垂直方向的分力Fv，垂直方向的分力Fv大部分被輪胎和減振等緩衝體所吸收，因此作用在車架上的力可以簡化為水平方向的拉力冊，車架上的拉力1 會使車產生振動與衝擊，故車架的主要作用不但是用來支撐車輛的各個零部件，還用於抑制來自前後車輪受各種衝擊載荷所引起的振動，從而為駕駛員提供良好的操縱條件。在進行摩託車的車架斷裂的情況分析中，發現大部分的斷裂由疲勞破壞引起的，因此，通過水平方向的載荷激勵，分別考察車架的剛度與疲勞壽命，對摩託車車架的水平剛度進行分析具有遠大的意義。但目前缺少一款能有效的對新開發的摩託車車架的水平剛度進行測試分析的裝置，一般新產品在投入生產前，目前採用的是6000-10000公裡的道路測試，按相關行業的規定要求，此測試需要在一定比例的道路類型進行試驗，不但至少要花三個月時間，同時需要投入大量的財力物力； 另外，收集現場數據是項負有挑戰性任務，它的難點在於每段時間工作狀況難以一致，耗時長，在對產品使用情況全過程進行詳細地記錄時，就必須有相應的管理人員進行組織管理， 這樣才能得到比較準確的數據。傳統的道路測試方法耗時耗財，浪費勞動力，對新產品快速投入市場也不利。
發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明提供一種通過壓力缸模擬摩託車在實際行駛中水平方向的受力狀況並結合壓力傳感器和光柵尺對摩託車車架水平方向的強度和剛度進行測試評價且結構簡單合理、安裝方便、易於操作的摩託車車架水平剛度性能測試裝置。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其包括底座，底座的一端安裝有水平支座，水平支座上通過油缸支座安裝有壓力缸，壓力缸的活塞杆末端連接有水平滑座，水平滑座通過滑塊安裝於位於水平支座上的滑軌上；所述水平滑座的上表面安裝有車頭杆支座，車頭杆支座通過前輪迴轉軸連接有用於固定摩託車車架前叉的車頭杆軸；所述水平滑座沿滑軌方向的一側面安裝有光柵尺滑板，光柵尺滑板所對應的光柵尺固定於水平支座上；所述底座的中部安裝有用於固定摩託車車架後平叉的左、右支架座。優選地，所述壓力缸通過壓力傳感器同水平滑座連接，壓力傳感器的一端連接在壓力缸活塞杆的末端，另一端通過傳感器固定座固定連接在水平滑座上。
進一步，所述水平滑座沿滑軌方向的另一側面上安裝有位置傳感器感應片，位置傳感器感應片所對應的位置傳感器固設於水平支座上。進一步，所述車頭杆軸通過固定安裝於其頂端的車架橫固定座同摩託車車架前叉連接。進一步，所述壓力缸為液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。優選地，所述裝置還包括安裝於摩託車車架上的發動機模型。本發明的有益效果是本發明通過壓力缸對車架施加水平拉力來模擬摩託車在行駛過程中水平方向的受力情況，通過壓力傳感器和光柵尺對壓力缸力加載過程中的力和位移進行監測控制以實現對摩託車車架水平方向的強度和剛度作進一步分析，摒棄了以往新產品投入生產前進行的實際道路車架性能測試，避免投入大量的人力、物力和時間，且能夠針對不同型號的摩託車車型的車架進行水平剛度性能監測，結構簡單合理，安裝方便、易於操作，解決了摩託車車架在開發過程中對車架水平方向的強度和剛度性能測試評價的需求，也有利於新產品快速的投入市場。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖1是摩託車從高坎下落時的受力狀況； 圖2是本發明的安裝結構示意圖3是圖2中A的局部放大圖4是圖2中B的局部放大圖5是本發明的另一角度側視圖6是圖5中C的局部放大圖7是圖5中D的局部放大圖8是本發明中左、右支架座的結構示意圖9是本發明中發動機模型的結構示意圖10是摩託車車架的結構示意圖11是摩託車車架安裝在本發明上的安裝結構示意圖12是與本發明相關聯的液動系統原理圖。
具體實施例方式參照圖2 圖11，本發明的一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其包括底座1， 底座1的一端安裝有水平支座2，水平支座2上通過油缸支座3安裝有壓力缸4，壓力缸4 用於給摩託車車架18產生道路模擬水平拉力，壓力缸4的活塞杆末端連接有水平滑座5， 優選地，壓力缸4通過壓力傳感器12同水平滑座5連接，壓力傳感器12的一端連接在壓力缸4活塞杆的末端，另一端通過傳感器固定座13固定連接在水平滑座5上，水平滑座5通過滑塊安裝於位於水平支座2上的滑軌21上，所述水平滑座5的上表面安裝有車頭杆支座 6，車頭杆支座6通過前輪迴轉軸7連接有用於固定摩託車車架前叉181的車頭杆軸8，車頭杆支座6與車頭杆軸8通過前輪迴轉軸7鉸接，這樣車頭杆軸8就可以有一定的轉角，以模擬摩託車在承受水平衝擊時前叉181的運動形式；所述水平滑座5沿滑軌21方向的一側面安裝有光柵尺滑板9，光柵尺滑板9所對應的光柵尺91固定於水平支座2上；所述底座 1的中部安裝有用於固定摩託車車架後平叉182的左、右支架座10，11。參照圖12所示，當壓力缸4選擇液壓缸時，壓力缸4的油源為定量泵，定量泵所輸出的工作壓力可由溢流閥設定與控制，控制單元控制步進電機轉動溢流閥的調節螺釘可實現壓力的調節，定量泵輸出的具有一定壓力的液壓油通向電液伺服閥，通過電液伺服閥控制壓力缸4的活塞杆按要求方向運動，並施加所設定的拉力，另外壓力傳感器12還具有反饋功能，壓力傳感器12將液壓缸2活塞杆末端的輸出拉力反饋給控制單元並將其與控制單元輸出的指令信號進行比較判別，將判別結果通過功率放大器反饋給電液伺服閥以控制電液伺服閥輸出油壓力的大小，最終實現壓力缸4活塞杆輸出端按照控制單元發出的受力普如正弦受力普來輸出正弦垂直拉力，以便對摩託車車架18水平方向的疲勞強度和剛度進行測試；當然，當壓力缸4的活塞杆末端不連接壓力傳感器12時，此時可用三聯四通閥替代電液伺服閥，此時壓力缸4 活塞杆輸出的壓力即為溢流閥控制的壓力；當需要模擬摩託車在上臺階或凸臺時受到水平拉力的受力狀況時，本發明所述裝置通過壓力缸4產生道路模擬水平拉力，壓力缸4所產生的模擬水平壓力經過壓力傳感器12傳遞給水平滑座5，水平滑座5再通過安裝於其上方的車頭杆支座6和車頭杆軸8將模擬水平拉力施加在摩託車車架18的前叉181上，通過壓力傳感器12能夠拾取水平拉力加載過程中拉力的大小和變化，而安裝於水平滑座5側邊的光柵尺滑板9和固設於水平支座2上的光柵尺91能夠記錄在模擬水平拉力加載的過程中，摩託車車架18的受力變形；通過壓力傳感器12和光柵尺91，對加載過程中的拉力和變形位移達到了拾取監測記錄控制的目的，方便了對摩託車車架強度和剛度性能的進一步分析評價，解決了摩託車車架在開發過程中對車架水平方向上強度和剛度性能檢測評價的需要。優選地，所述水平滑座5沿滑軌21方向的另一側面上安裝有位置傳感器感應片 14，位置傳感器感應片14所對應的位置傳感器15固設於水平支座2上。位置傳感器15的作用在於防止水平滑座5出軌，水平滑座5在導軌21上前後滑動時，當水平滑座5側邊的位置傳感器感應片14經過位置傳感器15時，就會發出一個脈衝信號，以阻止水平滑座5繼續外滑，防止水平滑座5滑出導軌，當然，也可以通過控制壓力缸4活塞杆的行程來達到防止水平滑座5出軌的目的。進一步，所述車頭杆軸8通過固定安裝於其頂端的車架橫固定座16同摩託車車架前叉連接。相比於將摩託車車架的前叉181直接套接在車頭杆軸8上，使用車架橫固定座 16固定連接摩託車車架前叉181更接近於摩託車實際中的結構安裝。進一步，所述壓力缸4可以為液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。優選地，所述裝置還包括安裝於摩託車車架上的發動機模型17。在摩託車實際行駛當中摩託車車架上是裝有發動機的，為了使車架的模擬受力更接近於實際，優選在摩託車車架上安裝有一定重量的發動機模型17，針對用戶來說，摩託車車架是安裝發動機的，則使用該測試裝置的時候可將發動機模型17安裝在車架上以求模擬效果更接近實際行駛中摩託車車架的受力，針對生產廠家來說，當需要將新研發的摩託車車架同現有的摩託車車架或國外一些較值得學習的摩託車車架結構進行比較時，就無需安裝上發動機模型17，方便快捷，針對性強。本發明通過壓力缸對車架施加水平拉力來模擬摩託車在行駛過程中水平方向的受力情況，通過壓力傳感器和光柵尺對壓力缸力加載過程中的力和位移進行監測控制以實現對摩託車車架水平方向的強度和剛度作進一步分析，摒棄了以往新產品投入生產前進行的實際道路車架性能測試，避免投入大量的人力、物力和時間，且能夠針對不同型號的摩託車型的車架進行水平剛度性能監測，結構簡單合理，安裝方便、易於操作，解決了摩託車車架在開發過程中對車架水平強度和剛度性能測試評價的需求，也有利於新產品快速的投入市場。 以上所述，只是本發明的較佳實施例而已，本發明並不局限於上述實施方式，其任何以相同或相似的手段達到本發明的技術效果，都應屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其特徵在於包括底座(1)，底座(1)的一端安裝有水平支座(2)，水平支座(2)上通過油缸支座(3)安裝有壓力缸(4)，壓力缸(4)的活塞杆末端連接有水平滑座(5 )，水平滑座(5 )通過滑塊安裝於位於水平支座(2 )上的滑軌 (21)上；所述水平滑座(5 )的上表面安裝有車頭杆支座(6 )，車頭杆支座(6 )通過前輪迴轉軸(7)連接有用於固定摩託車車架前叉的車頭杆軸(8)；所述水平滑座(5)沿滑軌(21)方向的一側面安裝有光柵尺滑板(9)，光柵尺滑板(9)所對應的光柵尺(91)固定於水平支座 (2)上；所述底座(1)的中部安裝有用於固定摩託車車架後平叉的左、右支架座(10，11)。
2.根據權利要求1所述的一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其特徵在於所述壓力缸(4)通過壓力傳感器(12)同水平滑座(5)連接，壓力傳感器(12)的一端連接在壓力缸(4 )活塞杆的末端，另一端通過傳感器固定座(13 )固定連接在水平滑座(5 )上。
3.根據權利要求1所述的一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其特徵在於所述水平滑座(5)沿滑軌(21)方向的另一側面上安裝有位置傳感器感應片(14)，位置傳感器感應片(14)所對應的位置傳感器(15)固設於水平支座(2)上。
4.根據權利要求1所述的一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其特徵在於所述車頭杆軸(8)通過固定安裝於其頂端的車架橫固定座(16)同摩託車車架前叉連接。
5.根據權利要求1所述的一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其特徵在於所述壓力缸(4)為液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。
6.根據權利要求廣5中任一項所述的一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其特徵在於所述裝置還包括安裝於摩託車車架上的發動機模型(17)。
全文摘要
本發明公開了一種摩託車車架水平剛度性能測試裝置，其包括底座，底座的一端安裝有水平支座，水平支座上通過油缸支座安裝有壓力缸，壓力缸的活塞杆末端連接有水平滑座，水平滑座通過滑塊安裝於位於水平支座上的滑軌上，所述水平滑座的上表面安裝有車頭杆支座，車頭杆支座通過前輪迴轉軸連接有用於固定摩託車車架前叉的車頭杆軸；所述水平滑座沿滑軌方向的一側面安裝有光柵尺滑板，光柵尺滑板所對應的光柵尺固定於水平支座上；所述底座的中部安裝有用於固定摩託車車架後平叉的左、右支架座。本發明摒棄了以往新產品投入生產前進行的實際道路車架水平剛度性能測試，解決了摩託車車架在開發過程中對車架水平方向的強度和剛度性能測試評價的需求。
文檔編號G01N3/10GK102435500SQ20111042253
公開日2012年5月2日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者康獻民, 王天雷, 郭冠萍 申請人:五邑大學