用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置，立柱的數(shù)目為四根，兩個升降支架可同步上下移動；加沙固定框的兩根縱梁之間有一組轉軸，每根轉軸上安裝有一塊條形板；兩塊縱向擋板之間有兩塊橫向擋板；每個加沙定位支架配備兩個激光定位器；加沙定位支架正上方水平設有一個刮沙機構安裝框；刮沙機構中的兩個滑塊與刮沙機構安裝框?qū)说目v梁滑動配合；兩塊滑塊之間連接的安裝桿下部裝有一塊刮沙板；加沙定位支架正下方水平設置四塊頂蓋盛沙擋板，并在矩形框內(nèi)設有頂蓋盛沙隔板。本加沙裝置通過機械裝置實現(xiàn)自動加沙，由于濕沙被刮沙板刮平，因此能實現(xiàn)均勻加載，又由于加沙定位支架盡可能靠近車頂，這樣就能盡量降低加載的沖擊。
【專利說明】用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于一種測試車輛的頂蓋雪壓性能領域，具體地說，涉及一種測試中需要采用的加沙裝置。
【背景技術】
[0002]頂蓋是汽車車身上較大的一塊板殼覆蓋件，在積雪太厚時，頂蓋結構會出現(xiàn)較大的變形和應力，因此頂蓋的結構強度關系到整車強度和乘員安全等問題，所以頂蓋的雪壓性能是整車開發(fā)中一個需要考慮的問題。
[0003]目前，常用的試驗方式比較簡單粗糙，具體為先采用人工方式向車輛的頂蓋加沙，再測量頂蓋的位移量和應變。
[0004]現(xiàn)有加沙方式的缺陷是:如果直接采用人工方式加沙，這樣就很難實現(xiàn)對車輛頂蓋的均布加載；如果使用沙袋加載，則在加載過程中容易出現(xiàn)沖擊現(xiàn)象，為此急需解決上述技術難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置，欲在實現(xiàn)均布加載的同時降低加載沖擊。
[0006]本發(fā)明的技術方案如下:一種用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置，其特征在于:包括立柱(I)、加沙定位支架(3)、加沙固定框(6)、轉軸(7)、縱向擋板(10)、激光定位器(12)和刮沙機構，其中立柱(I)的數(shù)目為四根，這四根立柱分布在同一個矩形的四個頂點上，且前側及后側兩根立柱(I)之間分別豎直設有一個升降支架(2)，這兩個升降支架分別與對應側的兩根 立柱(I)相連，并可同步上下移動，且升降支架(2)為矩形結構；
[0007]所述加沙定位支架(3)數(shù)目為兩塊，并呈左右并排設置，該加沙定位支架為“凹”字型結構，并具有上前水平段、上中水平段、上后水平段和下水平段，且兩個加沙定位支架(3)的上前水平段、上后水平段均分別固設有一個支架(4)，每個支架(4)的下端均裝有滾輪
(5)，該滾輪的軸心線與所述加沙定位支架(3)的前后方向一致；所述加沙固定框(6)為矩形框，并具有兩根橫梁和兩根縱梁，該加沙固定框的兩根橫梁分別與對應側的所述升降支架(2 )固定，而兩個所述加沙定位支架(3 )通過前后側的滾輪(5 )支撐在加沙固定框(6 )相應的橫梁上，且滾輪(5)與該加沙固定框橫梁上的滑槽滑動配合；所述轉軸(7)呈前后并排設置，該轉軸的左右端部分別插入所述加沙固定框(6)對應縱梁上的小孔中，且轉軸(7)與所述加沙定位支架(3)的上中水平段底面貼合，并在每根轉軸(7)上的軸向條形槽中安裝有一塊條形板(8)，該條形板位于加沙固定框(6)的兩根縱梁之間；所述轉軸(7)的左端設有一根皮帶，該皮帶繞在所有轉軸(7 )的外面，且皮帶和轉軸(7 )可在所述加沙固定框(6 )上的第一電機(9)帶動下轉動，當所述條形板(8)轉動成水平狀態(tài)時，所有的條形板(8)構成一個完整平面；
[0008]所述縱向擋板(10)的數(shù)目為兩塊，并呈左右并排設置，這兩根縱向擋板(10)與對應端的所述加沙定位支架(3)上中水平段頂面固定，且兩塊縱向擋板(10)頂面對應開有一組前后并排的凹槽；兩塊所述縱向擋板(10)之間前后并排有兩塊橫向擋板(11)，這兩塊橫向擋板(11)底面對應開有一組左右并排的凹槽，該凹槽卡入所述縱向擋板(10)頂面上對應的凹槽中；所述激光定位器(12)數(shù)目為四個，每個所述加沙定位支架(3)配備兩個該激光定位器，且激光定位器(12 )頂部卡入加沙定位支架(3 )下水平段底面沿前后方向開設的滑槽中；
[0009]所述加沙定位支架(3)正上方水平設有一個刮沙機構安裝框(13)，該刮沙機構安裝框為矩形框，并具有四根橫梁和兩根縱梁，且刮沙機構安裝框(13)的前后側分別與對應側的所述升降支架(2)相連，并可沿著升降支架(2)在豎直面內(nèi)上下移動；所述刮沙機構包括滑塊(14)和刮沙板(17)，其中滑塊(14)的數(shù)目為兩個，這兩個滑塊分別與所述刮沙機構安裝框(13)對應端的縱梁滑動配合，且兩個滑塊(14)通過一根連接桿(15)固定連接；其中一個所述滑塊(14)上固設有一個第二電機，該第二電機輸出軸上的齒輪與齒條常哨合，該齒條沿刮沙機構安裝框(13)的縱梁設置，并與該縱梁固定；兩塊所述滑塊(14)之間連接有一根安裝桿(16)，該安裝桿下部豎直安裝有一塊所述刮沙板(17);
[0010]所述加沙定位支架(3)正下方水平設置四塊頂蓋盛沙擋板(18)，這四塊頂蓋盛沙擋板圍成一個矩形框，并在該矩形框內(nèi)設有縱橫交錯的頂蓋盛沙隔板(19)。
[0011]本發(fā)明大致的工作原理如下:
[0012]試驗前，首先將待測試車輛放置到所述加沙定位支架(3)的正下方，并在車輛的頂蓋上設置所述頂蓋盛沙擋板(18)和頂蓋盛沙隔板(19)，且四塊頂蓋盛沙擋板(18)形成的矩形框覆蓋整個車輛頂蓋，在頂蓋盛沙擋板(18)形成的矩形框中覆蓋一層盛沙綢布；其次，分別調(diào)整四個所述激光定位器(12)的位置，并使四個激光定位器(12)分別與車輛頂蓋的四個邊角處重合，然后根據(jù)四個激光定位器(12)的位置來調(diào)整所述縱向擋板(10)和橫向擋板(11)的位置，并使縱向擋板(10)和橫向擋板(11)之間形成的矩形框大小與車輛的頂蓋完全重合，并調(diào)整所述加沙定位支架(3)，使其盡可能靠近車頂。
[0013]試驗開始時，先將固定質(zhì)量的濕沙放置到縱向擋板(10)和橫向擋板(11)之間形成的矩形框中，并控制所述刮沙板(17)下移，以便通過該刮沙板(17)將濕沙刮平；濕沙被刮平后，所述第一電機(9 )帶動轉軸(7 )轉動，并使所述條形板(8 )轉動成豎直狀態(tài)，這時濕沙就掉在上述盛沙綢布上。待穩(wěn)定后采集應力和位移數(shù)據(jù)，重復上述操作，直至加載到要求載荷量。
[0014]采用以上技術方案，本加沙裝置通過機械裝置實現(xiàn)自動加沙，由于濕沙被刮沙板
(17)刮平，因此能實現(xiàn)均勻加載，又由于所述加沙定位支架(3)盡可能靠近車頂，這樣就能盡量降低加載的沖擊，從而很好地克服傳統(tǒng)人工加載方式的缺陷，從而能夠方便雪壓性能測試的順利進行，且本裝置結構簡單，制造容易，具有很好的實用性。
[0015]為了采集位移數(shù)目和應變數(shù)目，本發(fā)明還包括位移傳感器(20 )和應變片(21)，其中位移傳感器(20)與數(shù)據(jù)采集儀(22)相連，所述應變片(21)與應變儀(23)相連。
[0016]安裝時，所述應變片(21)貼在車輛的頂蓋上。測試時，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過后臺進行分析，進而測量出車輛頂蓋的雪壓性能。
[0017]有益效果:本加沙裝置通過機械裝置實現(xiàn)自動加沙，由于濕沙被刮沙板(17)刮平，因此能實現(xiàn)均勻加載，又由于所述加沙定位支架(3)盡可能靠近車頂，這樣就能盡量降低加載的沖擊，從而很好地克服傳統(tǒng)人工加載方式的缺陷，從而能夠方便雪壓性能測試的順利進行，且本裝置結構簡單，制造容易，具有很好的實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0019]圖2為圖1中加沙部分的示意圖；
[0020]圖3為圖2的左視圖；
[0021]圖4為圖1中刮沙機構的示意圖；
[0022]圖5為圖1中頂蓋盛沙擋板18等部件的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0024]如圖1至5所示，一種用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置，主要由立柱1、升降支架2、加沙定位支架3、支架4、滾輪5、加沙固定框6、轉軸7、條形板8、第一電機9、縱向擋板10、橫向擋板11、激光定位器12、刮沙機構安裝框13、滑塊14、連接桿15、安裝桿16、刮沙板17、頂蓋盛沙擋板18、頂蓋盛沙隔板19、位移傳感器20、應變片21、數(shù)據(jù)采集儀22和應變儀23等構成。其中，所述立柱I的數(shù)目為四根，這四根立柱分布在同一個矩形的四個頂點上，且四根立柱I固定在地面上。
[0025]所述前側的兩根立柱I之間設有一個矩形的升降支架2，后側的兩根立柱I之間也設有一個升降支架2，這兩個升降支架2分別與對應側的兩根立柱I相連。并且，所述兩個升降支架2可以同步上下移動，其上下移動的實施方式可有多種，既能通過電機帶動齒輪轉動，齒輪與齒條嚙合來帶動升降支架2上下移動；也能通過電機帶動絲桿和螺母來實現(xiàn)升降支架2上下移動，且這些實施方式均為現(xiàn)在的常規(guī)成熟方式。
[0026]如圖1至5所示，所述加沙定位支架3數(shù)目為兩塊，這兩塊加沙定位支架3呈左右并排設置。所述加沙定位支架3為“凹”字型結構，并具有上前水平段、上中水平段、上后水平段和下水平段，且兩個加沙定位支架3的上前水平段、上后水平段均分別固設有一個支架4，每個支架4的下端均裝有滾輪5，該滾輪5的軸心線與所述加沙定位支架3的前后方向一致。所述加沙固定框6為矩形框，并具有兩根橫梁和兩根縱梁，該加沙固定框6的兩根橫梁分別與對應側的所述升降支架2固定，即:加沙固定框6前面的一根橫梁與前側的一個升降支架2固定，而加沙固定框6后面的一根橫梁與后側的一個升降支架2固定。
[0027]同時，兩個所述加沙定位支架3通過前后側的滾輪5支撐在加沙固定框6相應的橫梁上，即:左邊一個所述加沙定位支架3通過它上面前后側的一個支撐在加沙固定框6相應的橫梁上，且右邊一個所述加沙定位支架3也通過它上面前后側的一個支撐在加沙固定框6相應的橫梁上。并且，所述滾輪5與加沙固定框橫梁6上的滑槽滑動配合，這樣就使兩個加沙定位支架3可以在加沙固定框6上滑動，并可以根據(jù)車輛頂蓋的大小相應調(diào)整兩個加沙定位支架3之間的間距。
[0028]所述轉軸7的數(shù)目有多根，這些轉軸7呈前后并排設置，該轉軸7的左端部和右端部分別插入所述加沙固定框6對應縱梁上的小孔中，且轉軸7與所述加沙定位支架3的上中水平段底面貼合。并且，在每根所述轉軸7上的軸向條形槽中安裝有一塊條形板8，該條形板8位于加沙固定框6的兩根縱梁之間。同時，所述轉軸7的左端設有一根皮帶，該皮帶繞在所有轉軸7的外面，且皮帶和轉軸7可在第一電機9帶動下轉動，該第一電機9固定在所述加沙固定框6上。當所述條形板8轉動成水平狀態(tài)時，所有的條形板8構成一個完整平面，以便盛沙；當所述條形板8轉動成豎直狀態(tài)時，所有的條形板8之間具有間隙，濕沙可以從該間隙處漏到車輛的頂蓋上。
[0029]從圖1至5可看出，所述縱向擋板10的數(shù)目為兩塊，并呈左右并排設置，這兩根縱向擋板10與對應端的所述加沙定位支架3上中水平段頂面固定，且兩塊縱向擋板10頂面對應開有一組前后并排的凹槽。兩塊所述縱向擋板10之間前后并排有兩塊橫向擋板11，這兩塊橫向擋板11底面對應開有一組左右并排的凹槽，該凹槽卡入所述縱向擋板10頂面上對應的凹槽中。所述激光定位器12數(shù)目為四個，每個所述加沙定位支架3配備兩個該激光定位器，且激光定位器12頂部卡入加沙定位支架3下水平段底面沿前后方向開設的滑槽中。
[0030]所述加沙定位支架3正上方水平設有一個刮沙機構安裝框13，該刮沙機構安裝框13為矩形框，并具有四根橫梁和兩根縱梁。所述刮沙機構安裝框13的前側和后側分別與對應側的升降支架2相連，并可沿著升降支架2在豎直面內(nèi)上下移動。并且，所述刮沙機構安裝框13上下移動的實施方式有多種，既能通過電機帶動齒輪轉動，齒輪與齒條嚙合來帶動刮沙機構安裝框13上下移動；也能通過電機帶動絲桿和螺母來實現(xiàn)刮沙機構安裝框13上下移動，且這些實施方式均為現(xiàn)在的常規(guī)成熟方式。
[0031 ] 從圖1至5還可看出，所述刮沙機構包括滑塊14和刮沙板17，其中滑塊14的數(shù)目為兩個，這兩個滑塊14分別與所述刮沙機構安裝框13對應端的縱梁滑動配合，且兩個滑塊14通過一根連接桿15固定連接。其中一個所述滑塊14上固設有一個第二電機，該第二電機輸出軸上的齒輪與齒條常嚙合，該齒條沿刮沙機構安裝框13的縱梁設置，并與該縱梁固定。兩塊所述滑塊14之間連接有一根安裝桿16，該安裝桿下部豎直安裝有一塊所述刮沙板17。
[0032]所述加沙定位支架3正下方水平設置四塊頂蓋盛沙擋板18，這四塊頂蓋盛沙擋板18圍成一個矩形框，并在該矩形框內(nèi)設有縱橫交錯的頂蓋盛沙隔板19。同時，所述位移傳感器20安裝時固定在車輛頂蓋的下方，并與數(shù)據(jù)采集儀22相連，這兩者之間的連接方式為本領域技術人員所熟知。所述應變片21安裝時貼在車輛頂蓋上，并與應變儀23相連，這兩者之間的連接方式為本領域技術人員所熟知。
[0033]本發(fā)明的工作原理如下:
[0034]試驗前，首先將待測試車輛放置到所述加沙定位支架3的正下方，并在車輛的頂蓋上設置所述頂蓋盛沙擋板18和頂蓋盛沙隔板19，且四塊頂蓋盛沙擋板18形成的矩形框覆蓋整個車輛頂蓋，在頂蓋盛沙擋板18形成的矩形框中覆蓋一層盛沙綢布；其次，分別調(diào)整四個所述激光定位器12的位置，并使四個激光定位器12分別與車輛頂蓋的四個邊角處重合，然后根據(jù)四個激光定位器12的位置來調(diào)整所述縱向擋板10和橫向擋板11的位置；當所述縱向擋板10和橫向擋板11與四個激光定位器12重合時,所述縱向擋板10和橫向擋板11之間形成的矩形框大小與車輛的頂蓋完全重合，并調(diào)整所述加沙定位支架3的高度位置，使其盡可能靠近車頂，這樣就能降低加沙時的沖擊載荷。
[0035]試驗開始時，先將固定質(zhì)量的濕沙放置到縱向擋板10和橫向擋板11之間形成的矩形框中，并通過控制所述刮沙機構安裝框13下移來使刮沙板17下移，當刮沙板17下移到與濕沙接觸時停止下移，此時通過所述電機帶動刮沙板17前后移動，從而利用該刮沙板17將濕沙刮平，實現(xiàn)平整。濕沙被刮平后，所述第一電機9帶動轉軸7轉動，并使所述條形板8轉動成豎直狀態(tài)，這時濕沙就會掉到上述盛沙綢布上。待穩(wěn)定后采集應力和位移數(shù)據(jù)，重復上述操作，直至加載到要求載荷量。
[0036]同時，所述位移傳感器20測量車輛頂蓋的位移量，位移傳感器20測量到的位移數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀22采集；所述應變片21測量車輛頂蓋的應變，且應變片21測量到的應變數(shù)據(jù)由所述應變儀23采集。同時，所述數(shù)據(jù)采集儀22和應變儀23采集的數(shù)據(jù)在后臺進行即使處理，以便得出車輛頂蓋的雪壓性能。
[0037]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不以本發(fā)明為限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置，其特征在于:包括立柱(I)、加沙定位支架(3)、加沙固定框(6)、轉軸(7)、縱向擋板(10)、激光定位器(12)和刮沙機構，其中立柱(I)的數(shù)目為四根，這四根立柱分布在同一個矩形的四個頂點上，且前側及后側兩根立柱(I)之間分別豎直設有一個升降支架(2)，這兩個升降支架分別與對應側的兩根立柱(I)相連，并可同步上下移動，且升降支架(2)為矩形結構； 所述加沙定位支架(3)數(shù)目為兩塊，并呈左右并排設置，該加沙定位支架為“凹”字型結構，并具有上前水平段、上中水平段、上后水平段和下水平段，且兩個加沙定位支架(3)的上前水平段、上后水平段均分別固設有一個支架(4)，每個支架(4)的下端均裝有滾輪(5)，該滾輪的軸心線與所述加沙定位支架(3)的前后方向一致；所述加沙固定框(6)為矩形框，并具有兩根橫梁和兩根縱梁，該加沙固定框的兩根橫梁分別與對應側的所述升降支架(2)固定，而兩個所述加沙定位支架(3 )通過前后側的滾輪(5 )支撐在加沙固定框(6 )相應的橫梁上，且滾輪(5)與該加沙固定框橫梁上的滑槽滑動配合；所述轉軸(7)呈前后并排設置，該轉軸的左右端部分別插入所述加沙固定框(6)對應縱梁上的小孔中，且轉軸(7)與所述加沙定位支架(3)的上中水平段底面貼合，并在每根轉軸(7)上的軸向條形槽中安裝有一塊條形板(8)，該條形板位于加沙固定框(6)的兩根縱梁之間；所述轉軸(7)的左端設有一根皮帶，該皮帶繞在所有轉軸(7 )的外面，且皮帶和轉軸(7 )可在所述加沙固定框(6 )上的第一電機(9)帶動下轉動，當所述條形板(8)轉動成水平狀態(tài)時，所有的條形板(8)構成一個完整平面； 所述縱向擋板(10)的數(shù)目為兩塊，并呈左右并排設置，這兩根縱向擋板(10)與對應端的所述加沙定位支架(3)上中水平段頂面固定，且兩塊縱向擋板(10)頂面對應開有一組前后并排的凹槽；兩塊所述縱向擋板(10)之間前后并排有兩塊橫向擋板(11)，這兩塊橫向擋板(11)底面對應開有一組左右并排的凹槽，該凹槽卡入所述縱向擋板(10)頂面上對應的凹槽中；所述激光定位器(12)數(shù)目為四個，每個所述加沙定位支架(3)配備兩個該激光定位器，且激光定位器(12)頂部卡入加沙定位支架(3)下水平段底面沿前后方向開設的滑槽中； 所述加沙定位支架(3)正上方水平設有一個刮沙機構安裝框(13)，該刮沙機構安裝框為矩形框，并具有四根橫梁和兩根縱梁，且刮沙機構安裝框(13)的前后側分別與對應側的所述升降支架(2)相連，并可沿著升降支架(2)在豎直面內(nèi)上下移動；所述刮沙機構包括滑塊(14)和刮沙板(17)，其中滑塊(14)的數(shù)目為兩個，這兩個滑塊分別與所述刮沙機構安裝框(13)對應端的縱梁滑動配合，且兩個滑塊(14)通過一根連接桿(15)固定連接；其中一個所述滑塊(14)上固設有一個第二電機，該第二電機輸出軸上的齒輪與齒條常哨合，該齒條沿刮沙機構安裝框(13)的縱梁設置，并與該縱梁固定；兩塊所述滑塊(14)之間連接有一根安裝桿(16)，該安裝桿下部豎直安裝有一塊所述刮沙板(17); 所述加沙定位支架(3)正下方水平設置四塊頂蓋盛沙擋板(18)，這四塊頂蓋盛沙擋板圍成一個矩形框，并在該矩形框內(nèi)設有縱橫交錯的頂蓋盛沙隔板(19)。
2.根據(jù)權利要求1所述用于車輛頂蓋雪壓性能測試的加沙裝置，其特征在于:還包括位移傳感器(20)和應變片(21)，其中位移傳感器(20)與數(shù)據(jù)采集儀(22)相連，所述應變片(21)與應變儀(23)相連。
【文檔編號】G01N3/08GK103743574SQ201310652930
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月5日 優(yōu)先權日:2013年12月5日
【發(fā)明者】于人杰, 馬媛媛, 張旭, 張思勤, 肖攀, 周建文 申請人:中國汽車工程研究院股份有限公司