专利名称：一种商用车驾驶室后围强度试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及商用车强度试验装置，尤其涉及一种商用车驾驶室后围强度试验装置。
背景技术：
随着商用汽车迅速全球化发展，其安全问题日益受到重视。商用车驾驶室的安全 性能试验是评价商用车碰撞安全的重要途径，其中商用车驾驶室后围强度试验是判断商用车驾驶室安全性的一个重要指标。通常商用车驾驶室正后方位置用于放置货箱，其质量较大。一旦货箱的固定结构发生失效，就会与驾驶室后围发生碰撞，使其承受较大的载荷。同时，驾驶室后围结构将发生较大的变形，从而挤压乘员的生存空间，甚至造成乘员的伤害。商用车驾驶室结构件是用厚度在0. 8^2. Omm之间的钢板冲压后焊接而成的，而货箱是用厚度在5. (T8. Omm之间的钢板直接焊接而成的箱型结构，其刚度远高于驾驶室的刚度。故试验要求通过刚性壁障对驾驶室后围进行静载荷挤压，来模拟这个碰撞模式。在试验过程中，刚性壁障应保持稳定的加载速度下，垂直于车辆的纵向中心轴线，且平行于中心轴线移动。在加载方向、加载速度以及加载位置的确定后，试验结果数据测量的准确性和试验装置的适用性都是商用车后围强度试验装置要解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、加载方向和加载速度稳定、数据测量准确、试验结果能够充分反映驾驶室后围强度真实情况的商用车驾驶室后围强度试验装置。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案
一种商用车驾驶室后围强度试验装置，包括安装支架总成、伸缩驱动装置、刚性加载机构、位移测量装置和测力装置，所述安装支架总成上设有一对平行布置的导轨，所述一对导轨沿车辆纵向设置，所述刚性加载机构滑设于一对导轨上，所述伸缩驱动装置固定于安装支架总成上，伸缩驱动装置的输出端通过测力装置与所述刚性加载机构相连，所述位移测量装置装设于所述导轨上。所述安装支架总成包括支架底座、驱动支座和一对安装板，所述一对安装板装设于所述支架底座下方，所述驱动支座装设于支架底座上，所述伸缩驱动装置装设于驱动支座上，所述支架底座两侧均设有导轨支撑杆，所述导轨支撑杆下端与支架底座相连，上端与同侧的导轨相连。所述安装板上设有多排紧固件安装孔，所述一对安装板内侧设有用于调整安装间隙的钢板垫片，所述导轨与所述驱动支座之间连有加强杆。所述刚性加载机构包括加载刚性板、连接座、滑套和多件连接稳定杆，所述加载刚性板正面为垂直于车辆纵向的平面，加载刚性板背面设有加强筋，所述连接座一端与所述加载刚性板的背面连接，另一端与所述测力装置连接，所述滑套套设于所述导轨上，滑套与加载刚性板之间、加载刚性板与连接座之间以及滑套与连接座之间均通过所述连接稳定杆连接。所述位移测量装置包括卡尺导向套、卡尺导向杆、卡尺和锁紧螺栓，所述卡尺导向杆和卡尺平行于导轨设置，所述卡尺导向杆固定于导轨旁，所述卡尺导向套滑设于卡尺导向杆上，并通过所述锁紧螺栓锁紧定位，所述卡尺滑设于所述卡尺导向套上的卡槽中。所述测力装置与所述伸缩驱动装置相接的一端设有锥形槽，所述伸缩驱动装置与测力装置相接的一端设有锥形凸块，所述锥形槽与锥形凸块同轴心设置，且中心轴线与导轨平行，所述锥形凸块的锥度大于锥形槽的锥度。所述伸缩驱动装置的伸缩加载轴线与所述导轨的轴线在同一个水平面上。与现有技术相比，本发明的优点在于 I、本发明的商用车驾驶室后围强度试验装置，通过沿车辆纵向设置的一对导轨对加载导向，确保加载方向准确、稳定，伸缩驱动装置固定于安装支架总成上可保持稳定的加载速度，为提高碰撞试验的仿真度创造了有利条件，可保证数据试验测量准确，使试验结果能够充分反映驾驶室后围强度真实情况；同时，安装支架总成可固定于试验车辆的车架上，使试验装置对试验场地的依赖性降低，提高了试验效率。2、本发明中的安装支架总成结构简单，并具有足够的强度，为伸缩驱动装置和导轨提供了可靠的、稳定的支撑。3、本发明中的安装支架总成中的安装板上设有多排紧固件安装孔，在将安装支架总成与试验车辆的车架固定连接时，可以选用适当高度的安装孔，以此可以控制刚性加载机构与驾驶室后围之间的碰撞接触面的高度；安装板内侧设有用于调整安装间隙的钢板垫片，用于匹配安装板与不同宽度的车架纵梁进行紧固连接，从而使本发明的试验装置可适用于不同车型的驾驶室后围的强度试验。4、加载刚性板正面为垂直于车辆纵向的平面，滑套与加载刚性板之间通过连接稳定杆连接，使得在加载运动中刚性板平面始终与车辆纵向的铅垂平面平行，进一步确保试验的准确性。5、位移测量装置的卡尺导向杆平行于导轨并固定于导轨旁，通过卡尺导向套和卡尺，可直观地读出移动位移量，并保证测量值的准确性。6、测力装置通过锥形槽与锥形凸块的配合，可防止测力装置径向跳动，使测力装置移动方向与加载方向一致，其承受的作用力全部沿着试验车辆纵向方向，保证作用力测量的准确性。7、伸缩驱动装置的伸缩加载轴线与导轨的轴线在同一个水平面上，可保证驱动装置稳定地施加静载荷。
图I是本发明的结构示意图。图2是将本发明装设于商用车上进行试验时的结构示意图。图3是本发明中的位移测量装置处的局部放大图。图4是本发明中的测力装置与伸缩驱动装置连接处的局部放大图。
图中 各标号表不
I、安装支架总成；2、伸缩驱动装置；3、刚性加载机构；4、位移测量装置；5、测力装置；6、导轨；7、试验车辆；11、安装板；12、支架底座；13、驱动支座；14、导轨支撑杆；15、垫片；16、加强杆；21、锥形凸块；31、加载刚性板；32、连接座；33、连接稳定杆；34、加强筋；35、滑套；41、卡尺导向套；42、卡尺导向杆；43、卡尺；44、锁紧螺栓；51、锥形槽。
具体实施例方式图I至图4示出了本发明的一种商用车驾驶室后围强度试验装置实施例，该试验装置包括安装支架总成I、伸缩驱动装置2、刚性加载机构3、位移测量装置4和测力装置5，安装支架总成I上设有一对平行布置的导轨6，一对导轨6沿车辆纵向设置，刚性加载机构3滑设于一对导轨6上,加载时通过导轨6对加载方向导向,确保加载方向准确、稳定,伸缩驱动装置2固定于安装支架总成I上，可保持稳定的加载速度，为提高碰撞试验的仿真度创造了有利条件，伸缩驱动装置2的输出端通过测力装置5与刚性加载机构3相连，位移测量装置4装设于导轨6上，伸缩驱动装置2的伸缩加载轴线与导轨6的轴线在同一个水平面上，可保证伸缩驱动装置2稳定地施加静载荷，保证数据试验测量准确，使试验结果能够充分反映驾驶室后围强度真实情况；同时，安装支架总成I可固定于试验车辆7的车架上，使试验装置对试验场地的依赖性降低，提高了试验效率。本实施例中，安装支架总成I包括支架底座12、驱动支座13和一对安装板11，一对安装板11装设于支架底座12下方，驱动支座13装设于支架底座12上，伸缩驱动装置2装设于驱动支座13上，支架底座12两侧均设有导轨支撑杆14，导轨支撑杆14下端与支架底座12相连，上端与同侧的导轨6相连，这种结构的安装支架总成I结构简单，并具有足够的强度，为伸缩驱动装置2和导轨6提供了可靠的、稳定的支撑。本实施例中，安装板11上设有多排紧固件安装孔，在将安装支架总成I与试验车辆的车架固定连接时，可以选用适当高度的安装孔，以此可以控制刚性加载机构3与驾驶室后围之间的碰撞接触面的高度；一对安装板11内侧设有用于调整安装间隙的钢板垫片15，用于调整安装间隙，使安装板11可与不同宽度的车架纵梁进行紧固连接，从而使本发明的试验装置可适用于不同车型的驾驶室后围的强度试验。导轨6与驱动支座13之间连有加强杆16，用于加强对导轨6的支撑强度，确保导轨6的稳定。本实施例中，刚性加载机构3包括加载刚性板31、连接座32、滑套35和多件连接稳定杆33，加载刚性板31正面为垂直于车辆纵向的平面，加载刚性板31背面设有加强筋34，连接座32 —端与加载刚性板31的背面连接，另一端与测力装置5连接，滑套35套设于导轨6上，滑套35与加载刚性板31之间、加载刚性板31与连接座32之间以及滑套35与连接座32之间均通过连接稳定杆33连接，在加载运动中加载刚性板31的平面始终与车辆纵向的铅垂平面平行，可进一步确保试验的准确性。本实施例中，位移测量装置4包括卡尺导向套41、卡尺导向杆42、卡尺43和锁紧螺栓44，卡尺导向杆42和卡尺43平行于导轨6设置，卡尺导向杆42固定于导轨6旁，卡尺导向套41滑设于卡尺导向杆42上，并通过锁紧螺栓44锁紧定位，卡尺43滑设于卡尺导向套41上的卡槽中，通过卡尺导向套41和卡尺43，可直观地测出移动位移量，并保证测量值的准确性。
本实施例中，测力装置5与伸缩驱动装置2相接的一端设有锥形槽51，伸缩驱动装置2与测力装置5相接的一端设有锥形凸块21，锥形槽51与锥形凸块21同轴心设置，且中心轴线与导轨6平行，锥形凸块21的锥度大于锥形槽51的锥度，通过锥形槽51与锥形凸块21的配合，可防止测力装置5径向跳动，使测力装置5移动方向与加载方向一致，其承受的作用力全部沿着试验车辆纵向方向，保证作用力测量的准确性。下面结合商用车驾驶室后围强度试验过程对本发明的工作原理作详细说明。将试验车辆7停放在水平地面的试验场所。试验前，试验车辆7驾驶室的车门应关闭但不锁止。试验车辆7应拉上手制动、挂上档，并用楔块楔住前轮，以保证在试验中试验车辆7无明显的移动。将本发明的试验装置放置到试验车辆7的车架上，在安装支架总成I的安装板11与车架纵梁的连接位置处，设钢板垫片15，根据试验车辆7车架的宽度，采用适当厚度的钢板垫片15，同时，选用安装板11上适当高度的安装孔，以此控制刚性加载机构3的加载刚性板31与驾驶室后围的碰撞接触面的高度，保证加载刚性板31施加在至少车架以上的驾驶室后围上，并不小于整个驾驶室后围尺寸，沿着试验车辆7纵向方向调整加载刚性板31与驾驶室后围的接触位置，使整个加载刚性板31与驾驶室后围正好发生接触。安装完成后开始对整个试验现场进行摄像，使用高速摄像仪对加载刚性板31与驾驶室后围进行全方位摄影，以记录整个碰撞过程。调整传感器、采集设备以及高速摄像仪进入记录准备状态，并通过位移测量装置4记录初始的位置，对试验现场进行安全检查。试验指挥倒计时，各采集系统开始采集工作，同时伸缩驱动装置2启动，在两个导轨6的作用下，刚性加载机构3沿着试验车辆7的纵向方向以稳定的加载速度对驾驶室后围进行挤压。本试验中驾驶室后围设定承受最大载重量每吨2000N的静载荷，测力装置5测量出的作用力大小达到计算载荷(2000N乘以最大载重量)时，伸缩驱动装置2停止工作，刚性加载机构3停止加载，同时用位移测量装置4测量出此时的位移量，根据测力装置5与位移测量装置4采集的数据和高速摄像仪的记录，分析试验时试验车辆驾驶室的变形情况和驾驶室承载作用力与压溃位移的曲线，对试验结果进行评价，完成试验报告，试验结束。上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于包括安装支架总成(I)、伸缩驱动装置(2)、刚性加载机构(3)、位移测量装置(4)和测力装置(5)，所述安装支架总成(I)上设有一对平行布置的导轨(6)，所述一对导轨(6)沿车辆纵向设置，所述刚性加载机构(3)滑设于一对导轨(6)上，所述伸缩驱动装置(2)固定于安装支架总成(I)上，伸缩驱动装置(2)的输出端通过测力装置(5)与所述刚性加载机构(3)相连，所述位移测量装置(4)装设于所述导轨(6)上。
2.根据权利要求I所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述安装支架总成(I)包括支架底座(12)、驱动支座(13)和一对安装板(11 )，所述一对安装板(11)装设于所述支架底座(12)下方，所述驱动支座(13)装设于支架底座(12)上，所述伸缩驱动装置(2)装设于驱动支座(13)上，所述支架底座(12)两侧均设有导轨支撑杆(14)，所述导轨支撑杆(14)下端与支架底座(12)相连，上端与同侧的导轨(6)相连。
3.根据权利要求2所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述安装板(11)上设有多排紧固件安装孔，所述一对安装板(11)内侧设有用于调整安装间隙的钢板垫片(15)，所述导轨(6)与所述驱动支座(13)之间连有加强杆(16)。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述刚性加载机构(3)包括加载刚性板(31)、连接座(32)、滑套(35)和多件连接稳定杆(33)，所述加载刚性板(31)正面为垂直于车辆纵向的平面，加载刚性板(31)背面设有加强筋(34)，所述连接座(32) —端与所述加载刚性板(31)的背面连接，另一端与所述测力装置(5)连接，所述滑套(35)套设于所述导轨(6)上，滑套(35)与加载刚性板(31)之间、加载刚性板(31)与连接座(32)之间以及滑套(35)与连接座(32)之间均通过所述连接稳定杆(33)连接。
5.根据权利要求I至3中任一项所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述位移测量装置(4)包括卡尺导向套(41)、卡尺导向杆(42)、卡尺(43)和锁紧螺栓(44)，所述卡尺导向杆(42)和卡尺(43)平行于导轨(6)设置，所述卡尺导向杆(42)固定于导轨(6)旁，所述卡尺导向套(41)滑设于卡尺导向杆(42)上，并通过所述锁紧螺栓(44)锁紧定位，所述卡尺(43)滑设于所述卡尺导向套(41)上的卡槽中。
6.根据权利要求4所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述位移测量装置(4)包括卡尺导向套(41)、卡尺导向杆(42)、卡尺(43)和锁紧螺栓(44)，所述卡尺导向杆(42)和卡尺(43)平行于导轨(6)设置，所述卡尺导向杆(42)固定于导轨(6)旁，所述卡尺导向套(41)滑设于卡尺导向杆(42)上，并通过所述锁紧螺栓(44)锁紧定位，所述卡尺(43)滑设于所述卡尺导向套(41)上的卡槽中。
7.根据权利要求I至3中任一项所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述测力装置(5)与所述伸缩驱动装置(2)相接的一端设有锥形槽(51)，所述伸缩驱动装置(2)与测力装置(5)相接的一端设有锥形凸块(21)，所述锥形槽(51)与锥形凸块(21)同轴心设置，且中心轴线与导轨(6)平行，所述锥形凸块(21)的锥度大于锥形槽(51)的锥度。
8.根据权利要求6所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述测力装置(5)与所述伸缩驱动装置(2)相接的一端设有锥形槽(51)，所述伸缩驱动装置(2)与测力装置(5)相接的一端设有锥形凸块(21)，所述锥形槽(51)与锥形凸块(21)同轴心设置，且中心轴线与导轨(6)平行，所述锥形凸块(21)的锥度大于锥形槽(51)的锥度。
9.根据权利要求I至3中任一项所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述伸缩驱动装置(2)的伸缩加载轴线与所述导轨(6)的轴线在同一个水平面上。
10.根据权利要求8所述的商用车驾驶室后围强度试验装置，其特征在于所述伸缩驱动装置(2)的伸缩加载轴线与所述导轨(6)的轴线在同一个水平面上。
全文摘要
本发明公开了一种商用车驾驶室后围强度试验装置，包括安装支架总成、伸缩驱动装置、刚性加载机构、位移测量装置和测力装置，所述安装支架总成上设有一对平行布置的导轨，所述一对导轨沿车辆纵向设置，所述刚性加载机构滑设于一对导轨上，所述伸缩驱动装置固定于安装支架总成上，伸缩驱动装置的输出端通过测力装置与所述刚性加载机构相连，所述位移测量装置装设于所述导轨上。该商用车驾驶室后围强度试验装置具有结构简单、加载方向和加载速度稳定、数据测量准确、试验结果能够充分反映驾驶室后围强度真实情况的优点。
文档编号G01M17/00GK102620940SQ20121008765
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者刘以龙, 孙军, 陈国栋, 陈新, 雷飞, 马营利 申请人:湖南大学