一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置的製作方法

2023-09-21 18:32:10 4

專利名稱：一種摩託車車架垂直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強度或剛度進行測試以保證其出廠時具有足夠的安全性的摩託車車架垂直剛度性能測試裝置。
背景技術：
摩託車車架是一個要求非常嚴格的大型受力構件，其必須具有足夠的強度和剛度，以保證出廠的摩託車具有足夠的安全性能。在載荷的作用下，車架必須有足夠的靜強度和疲勞強度。靜強度是指在承受衝擊載荷時，車架抵抗永久變形的能力。疲勞強度是指摩託車在行駛過程中，承受交變應力時不產生疲勞裂紋和疲勞斷裂的能力。實踐證明，目前摩託車車架主要損壞形式是疲勞破壞，一般先在局部區域(焊接接頭處)產生裂紋，然後裂紋擴展導致斷裂。疲勞強度不夠，使用一段時間後，容易發生車架斷裂、永久變形等嚴重事故， 給人身安全帶來嚴重威脅。而目前對新開發的摩託車車架的性能測試普遍採用現場測試法，現場測試最能驗證產品的可靠性，也是最可靠的檢驗方法，收集現場的產品數據在整個測試中起舉足輕重的作用，所以目前一般新產品在投入生產前，需進行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，收集現場數據是項富有挑戰性的任務，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，本發明提供一種利用壓力缸模擬摩託車在實際行駛中從高坎下落時的受力狀況，結合壓力傳感器和光柵尺對摩託車車架的垂直剛度性能進行測試且結構簡單合理、安裝方便、易於操作的摩託車車架垂直剛度性能測試裝置。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是
一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其包括底座，底座的垂直架上固設有壓力缸， 壓力缸的活塞杆末端連接有用於給摩託車車架施加模擬垂直壓力的後壓板座，後壓板座的一垂直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底座上；所述底座的水平架上安裝有水平支座，水平支座通過其上的水平直線滑軌安裝有水平滑座，水平滑座上固定有前叉迴轉座，前叉迴轉座上連接有用於固定安裝摩託車車架前叉的車頭安裝軸；所述底座水平架上鄰近垂直架處固設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與後壓板座連接，壓力傳感器的一端連接在壓力缸的活塞杆末端，另一端通過傳感器支座連接在後壓板座上。進一步，所述壓力傳感器通過垂直滑座同後壓板座連接，傳感器支座同垂直滑座直接連接，後壓板座安裝於垂直滑座上，垂直滑座通過滑塊安裝於位於底座上的垂直直線滑軌上，光柵尺滑板安裝於垂直滑座的側邊。
優選地，所述垂直滑座沿垂直直線導軌方向的另一側邊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底座上。進一步，所述後壓板座鄰近摩託車車架的末端安裝有後壓杆。進一步，所述車頭安裝軸的頂端安裝有用於固定摩託車車架前叉的車架橫固定座。進一步，壓力缸為液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。優選地，所述裝置還包括用於安裝在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垂直壓力來模擬摩託車在行駛過程中從高坎上下落時的受力情況，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垂直剛度作進一步分析，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垂直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是本發明的結構示意圖3是本發明中底座的結構示意圖4是本發明去掉底座後安裝於底座垂直架上的零件安裝結構示意圖； 圖5是圖4中A的局部放大圖6是本發明去掉底座後安裝於底座水平架上的零件安裝結構示意圖； 圖7是本發明中左、右支架座的結構示意圖； 圖8是本發明中發動機模型的結構示意圖； 圖9是摩託車車架的結構示意圖； 圖10是摩託車車架安裝於本發明上的安裝結構示意圖； 圖11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10，本發明的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，包括底座1，底座1的垂直架上固設有壓力缸2，壓力缸2用於給待測試的摩託車車架20產生道路模擬垂直壓力；壓力缸2的活塞杆末端連接有用於給摩託車車架20施加模擬垂直壓力的後壓板座 3，優選地，壓力缸2通過壓力傳感器11與後壓板座3連接，壓力傳感器11通過傳感器支座 12固定連接在後壓板座3上，壓力缸2產生的模擬垂直壓力通過後壓板座3傳遞到摩託車車架20的後梁201上，後壓板座3的一垂直側面安裝有光柵尺滑板4，光柵尺滑板4所對應的光柵尺41固定於底座1上；所述底座1的水平架上安裝有水平支座5，水平支座5通過其上的水平直線滑軌51安裝有水平滑座6，水平滑座6上固定有前叉迴轉座7，前叉迴轉座7上連接有用於固定安裝摩託車車架前叉202的車頭安裝軸8，前叉迴轉座7與車頭安裝軸8通過前輪迴轉軸鉸接，這樣車頭安裝軸8就可以有一定的轉角，以模擬摩託車在承受垂直壓力時摩託車車架前叉202的運動形式，另外，水平滑座6的設置也適應了在垂直方向上給摩託車車架20加載模擬垂直壓力時摩託車車架前叉202位移量的需要，確保了水平位移量在水平方向上；所述底座1水平架上鄰近垂直架處固設有用於固定摩託車車架後平叉的左、右支架座9，10。參照圖1所示，當摩託車從較高坎上下落時，地面會對摩託車形成一個比較強烈的垂直向上的衝擊力，經過輪胎、減震器不完全吸收後的餘量垂直向上作用在車架20上，車架垂直方向的強度和剛度性能試驗的加載方式即由此而來。參照圖11所示， 當壓力缸2選擇液壓缸時，壓力缸2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2的活塞杆按要求方向運動，並施加所設定的壓力，另外壓力傳感器11還具有反饋功能，壓力傳感器11將壓力缸2活塞杆末端的輸出壓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2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壓力，以便對摩託車車架20的疲勞強度和剛度進行測試；另外，當壓力缸2的活塞杆末端不連接壓力傳感器11時，此時可用三聯四通閥替代電液伺服閥，此時壓力缸2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從高坎下落時受到垂直壓力的受力狀況時，通過壓力缸2產生道路模擬垂直壓力，壓力缸2所產生的模擬垂直壓力經過壓力傳感器11傳遞給後壓板座3，後壓板座3直接將模擬垂直壓力施加在摩託車車架20的後梁201上，通過壓力傳感器11能夠拾取垂直壓力加載過程中壓力的大小和變化，而安裝於後壓板座3側邊的光柵尺滑板4和固設於底座1上的光柵尺41能夠記錄在模擬垂直壓力加載的過程中，摩託車車架20的受力變形，通過壓力傳感器和光柵尺，對加載過程中的壓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垂直方向上強度和剛度性能檢測評價的需要。優選地，所述壓力傳感器11通過垂直滑座13同後壓板座3連接，傳感器支座12 同垂直滑座13直接連接，後壓板座3安裝於垂直滑座13上，垂直滑座13通過滑塊安裝於位於底座1上的垂直直線滑軌14上，光柵尺滑板4安裝於垂直滑座13的側邊。為了增加後壓板座3在對摩託車車架20施加模擬垂直壓力時的強度和穩定性，優選將後壓板座3固定安裝於垂直滑座13上，垂直滑座13通過傳感器支座12同壓力傳感器11連接，另外，將後壓板座3固定安裝在垂直滑座13上，也避免了後壓板座3施加模擬垂直壓力時摩託車車架20對後壓板座3的反作用力造成的後壓板座3的彎曲反彈，提高了光柵尺滑板4監測控制的靈敏度，同時鑑於此，可將光柵尺滑板4固定安裝於垂直滑座13的側邊，增加了整個裝置的緊湊性，使該結構更合理。進一步，所述垂直滑座13沿垂直直線導軌14方向的另一側邊安裝有位置傳感器感應片15，位置傳感器感應片15所對應的位置傳感器16固設於底座1上。位置傳感器16 的作用在於防止垂直滑座13出軌，垂直滑座13在導軌上上下滑動時，當垂直滑座13側邊的位置傳感器感應片15經過位置傳感器16時，就會發出一個脈衝信號，以阻止垂直滑座13 繼續上滑或下滑，防止垂直滑座13滑出導軌，當然，也可以通過控制壓力缸2的行程來達到防止垂直滑座13出軌的目的。進一步，所述後壓板座3鄰近摩託車車架20的末端安裝有後壓杆17。在後壓板座 3的末端安裝上後壓杆17，大大的減小了後壓板座3的體積，使得後壓板座3不必迎合摩託車車架20的寬度，減小了後壓板座3重量，節約了材料，降低了製造和使用成本，另外後壓杆17相對於後壓板座3，作用在摩託車車架20上的力更集中，更接近摩託車實際行駛過程中的受力情況。進一步，所述車頭安裝軸8的頂端安裝有用於固定摩託車車架前叉202的車架橫固定座18。相比於將摩託車車架的前叉202直接套接在車頭安裝軸8上，使用車架橫固定座18固定連接摩託車車架前叉202更接近於摩託車實際中的安裝結構。進一步，針對上述的壓力缸2，可以選用液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。優選地，所述裝置還包括用於安裝在摩託車車架上的發動機模型19。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19，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19安裝在車架20上以求模擬效果更接近實際行駛中摩託車車架20的受力，針對生產廠家來說，當需要將新研發的摩託車車架20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19，方便快捷，針對性強。本發明通過壓力缸對車架施加垂直壓力來模擬摩託車在行駛過程中從高坎上下落時的受力情況，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垂直剛度作進一步分析，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垂直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
1.一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於包括底座(1)，底座(1)的垂直架上固設有壓力缸(2)，壓力缸(2)的活塞杆末端連接有用於給摩託車車架施加模擬垂直壓力的後壓板座(3)，後壓板座(3)的一垂直側面安裝有光柵尺滑板(4)，光柵尺滑板(4) 所對應的光柵尺(41)固定於底座(1)上；所述底座(1)的水平架上安裝有水平支座(5)，水平支座(5)通過其上的水平直線滑軌(51)安裝有水平滑座(6)，水平滑座(6)上固定有前叉迴轉座(7)，前叉迴轉座(7)上連接有用於固定安裝摩託車車架前叉的車頭安裝軸(8)；所述底座(1)水平架上鄰近垂直架處固設有用於固定摩託車車架後平叉的左、右支架座(9， 10)。
2 根據權利要求1所述的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於所述壓力缸(2)通過壓力傳感器(11)與後壓板座(3)連接，壓力傳感器(11)的一端連接在壓力缸(2 )的活塞杆末端，另一端通過傳感器支座(12)連接在後壓板座(3 )上。
3.根據權利要求2所述的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於所述壓力傳感器(11)通過垂直滑座(13)同後壓板座(3)連接，傳感器支座(12)同垂直滑座(13) 直接連接，後壓板座(3)安裝於垂直滑座(13)上，垂直滑座(13)通過滑塊安裝於位於底座 (1)上的垂直直線滑軌(14)上，光柵尺滑板(4)安裝於垂直滑座(13)的側 >邊。
4.根據權利要求3所述的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於所述垂直滑座(13)沿垂直直線導軌(14)方向的另一側邊安裝有位置傳感器感應片(15)，位置傳感器感應片(15)所對應的位置傳感器(16)固設於底座(1)上。
5.根據權利要求1所述的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於所述後壓板座(3 )鄰近摩託車車架的末端安裝有後壓杆(17)。
6.根據權利要求1所述的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於所述車頭安裝軸(8)的頂端安裝有用於固定摩託車車架前叉的車架橫固定座(18)。
7.根據權利要求1所述的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於壓力缸(2)為液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。
8.根據權利要求廣7中任一項所述的一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其特徵在於所述裝置還包括用於安裝在摩託車車架上的發動機模型(19)。
全文摘要
本發明公開了一種摩託車車架垂直剛度性能測試裝置，其包括底座，底座的垂直架上固設有壓力缸，壓力缸的活塞杆末端連接有後壓板座，後壓板座的一垂直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底座上；所述底座的水平架上安裝有水平支座，水平支座通過其上的水平直線滑軌安裝有水平滑座，水平滑座上固定有前叉迴轉座，前叉迴轉座上連接有用於固定安裝摩託車車架前叉的車頭安裝軸；所述底座水平架上鄰近垂直架處固設有用於固定摩託車車架後平叉的左、右支架座。本發明通過壓力缸和壓力傳感器以及光柵尺模擬摩託車在行駛過程中從高坎上下落時的受力情況並對其剛度進行測試分析，結構簡單合理，實用性強。
文檔編號G01M17/007GK102435448SQ201110422549
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