一種橡膠履帶道路模擬試驗方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種橡膠履帶道路模擬試驗方法及裝置。將橡膠履帶安裝模擬車輛行走機(jī)構(gòu)中，通過豎向油缸對橡膠履帶施加恒定正壓力；通過水平油缸對橡膠履帶施加水平推力和拉力，模擬橡膠履帶在實際道路運(yùn)行時的工況。橡膠履帶道路模擬試驗裝置包括試驗平臺、機(jī)架、碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置和防失穩(wěn)裝置；機(jī)架和水平滾動裝置安裝在試驗平臺上，水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，碾壓裝置安裝在機(jī)架上且位于水平傳動裝置的上方，防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架上且位于碾壓裝置外圍。本發(fā)明實現(xiàn)了對不同型號橡膠履帶同時進(jìn)行垂向與水平雙向加載道路模擬試驗，解決了無法對橡膠履帶進(jìn)行道路模擬試驗的技術(shù)難題。
【專利說明】一種橡膠履帶道路模擬試驗方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛用履帶性能測試【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種橡膠履帶道路模擬試驗方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]橡膠履帶是一種由橡膠與金屬或纖維復(fù)合材料制成的環(huán)形橡膠帶，因具有良好的通過性能使其在軍事、農(nóng)業(yè)和建筑等領(lǐng)域發(fā)揮了十分重要的作用，特別是在軍事領(lǐng)域，兵貴神速，戰(zhàn)爭對履帶車輛提出了更高的要求。安裝了整體式橡膠履帶的車輛既能在苛刻的路面上行駛，又能在等級公路上行駛時不破壞路面，不僅提高了使用壽命，而且改善了履帶車輛的爬坡和越野性能，對車內(nèi)乘員、儀器等能起到很好的防震、吸震作用，更重要的是使車輛的有效功率得到充分的發(fā)揮。
[0003]隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對履帶式車輛使用的橡膠履帶的要求也在不斷提高，橡膠履帶正向種類多樣化、規(guī)格齊全化的方向發(fā)展，行駛速度也在提高，由低速向中高速方面發(fā)展，橡膠履帶的應(yīng)用改寫了輪式車輛將取代履帶式車輛的觀點，為履帶式車輛的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，同時集成了輪式車輛和金屬履帶車輛的優(yōu)點，橡膠履帶車輛是未來履帶車輛發(fā)展的方向和趨勢。
[0004]根據(jù)總裝和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，橡膠履帶的力學(xué)性能包括定載荷下的延伸率試驗、斷裂強(qiáng)力和扯斷延伸率試驗、低溫試驗、高溫試驗、穿刺強(qiáng)度試驗、驅(qū)動齒、導(dǎo)向齒膠體剪切強(qiáng)度試驗、耐油性試驗、耐臭氧性試驗、耐水試驗、動態(tài)嚙合耐久性試驗、道路模擬試驗等，在眾多試驗項目中道路模擬試驗是最能反映橡膠履帶可靠性和安全性的試驗項目。
[0005]橡膠履帶現(xiàn)有試驗技術(shù)方案:將不同類型的橡膠履帶分別安裝到不同的履帶式車輛走行機(jī)構(gòu)，行駛到規(guī)定的路況和里程數(shù)，檢驗橡膠履帶在行駛過程中所出現(xiàn)的問題來判定產(chǎn)品的疲勞耐久性和磨耗性能。
[0006]受實驗裝備的影響，目前對橡膠履帶進(jìn)行道路模擬試驗都是通過裝車運(yùn)行來實現(xiàn)，這種方法只能起到事后預(yù)防的效果，也無法收集相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)來指導(dǎo)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計，從而導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)成本高、周期長等，因此研發(fā)一種橡膠履帶道路模擬試驗方法及裝置對橡膠履帶進(jìn)行試驗研究已成為該領(lǐng)域的技術(shù)難題，本發(fā)明的成功實施填補(bǔ)了這一【技術(shù)領(lǐng)域】空白，為橡膠履帶進(jìn)行道路模擬試驗提供了 一套試驗方法及裝置。
[0007]檢索到的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮?00920224280.9的發(fā)明公開了一種履帶式轉(zhuǎn)鼓試驗臺，包括加載系、驅(qū)動輪系、履帶板系、零負(fù)荷驅(qū)動裝置、支撐輪系、托輪系、支撐托架系、張緊輪系、牽引自動掛接系、電阻負(fù)載系、數(shù)據(jù)采集及測量系、傳動裝置、被試車輛。驅(qū)動輪系安裝在支撐托架系的前端，張緊輪系安裝在支撐托架系的后端，支撐輪系安裝在支撐托架系的中間，托輪系支撐驅(qū)動履帶板系，加載系通過傳動裝置與驅(qū)動輪系連接，電阻負(fù)載系通過電纜線與加載系連接，數(shù)據(jù)采集及測量系通過信號采集、控制線與加載系等與被試車輛中的傳感器、被控單元相連。本試驗臺可以使輪式車輛室外試驗移至室內(nèi)，并有效地模擬道路行駛狀況，在同等條件下對車輛性能、可靠性進(jìn)行考核，采用特制履帶板也可減少試驗過程中輪胎磨損。申請?zhí)枮?01020693779.7的發(fā)明公開了一種履帶總成壓力試驗機(jī)，包括機(jī)架、裝設(shè)于機(jī)架頂部的重壓機(jī)構(gòu)以及裝設(shè)于機(jī)架前臺面上且用于固定履帶總成的固定機(jī)構(gòu)，該固定機(jī)構(gòu)位于重壓機(jī)構(gòu)下方，該重壓機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動裝置和與驅(qū)動裝置連接的重壓塊，該驅(qū)動裝置推動重壓塊與履帶板相配合。本試驗機(jī)采用撞擊的方式，即使用重壓塊撞擊履帶板來檢測其履帶總成整體抗壓強(qiáng)度。申請?zhí)?201110377887.2發(fā)明公開了一種橡膠履帶板磨耗性能的測試裝置及方法，能夠模擬履帶板在現(xiàn)場的工作狀態(tài)，快速測定履帶板橡膠材料的優(yōu)劣，克服了現(xiàn)有履帶板難以進(jìn)行實驗室測試，只能工地運(yùn)行，試驗周期長的缺陷。本發(fā)明的優(yōu)點是:能提供在高溫、高壓下履帶板用橡膠材料磨耗狀態(tài)、抗尖銳物刺入深度、粘合性能的對比，克服了目前履帶板所用橡膠材料全憑經(jīng)驗開發(fā)，沒有具體數(shù)據(jù)、磨耗狀態(tài)對比的弊端。以上現(xiàn)有技術(shù)均不能實現(xiàn)對橡膠履帶同時進(jìn)行垂向、水平雙向加載道路模擬試驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種橡膠履帶道路模擬試驗方法及裝置，其能實現(xiàn)對橡膠履帶同時進(jìn)行垂向、水平雙向加載道路模擬試驗。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
所述橡膠履帶道路模擬試驗方法是:將橡膠履帶安裝于主要由碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置組成的模擬車輛行走機(jī)構(gòu)中，碾壓裝置從垂直方向與橡膠履帶承壓面接觸，通過豎向油缸對橡膠履帶施加恒定正壓力，模擬車輛運(yùn)行時的自重及載重；水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，從水平方向與橡膠履帶驅(qū)動面接觸，通過水平油缸對橡膠履帶施加水平推力和拉力，使橡膠履帶在承受豎向載荷的同時形成水平前后運(yùn)動，模擬橡膠履帶在實際道路運(yùn)行時的工況，完成道路模擬試驗。
[0010]所述模擬車輛行走機(jī)構(gòu)采用橡膠履帶道路模擬試驗裝置，所述橡膠履帶道路模擬試驗裝置包括試驗平臺、機(jī)架、碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置和防失穩(wěn)裝置；所述碾壓裝置包括豎向油缸，所述水平傳動裝置包括水平油缸；所述機(jī)架安裝在試驗平臺上，所述水平滾動裝置安裝在試驗平臺上的機(jī)架中，水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，碾壓裝置安裝在機(jī)架上且位于水平傳動裝置的上方，防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架上且位于碾壓裝置外圍；使用時，將橡膠履帶放置于水平傳動裝置和碾壓裝置之間；
所述橡膠履帶道路模擬試驗方法的具體步驟包括:
步驟一:安裝調(diào)試好橡膠履帶道路模擬試驗裝置，將橡膠履帶放置于水平傳動裝置和碾壓裝置之間；
步驟二:啟動豎向油缸，碾壓裝置從垂直方向向橡膠履帶施加恒定正壓力F1，模擬車輛運(yùn)行時的自重及載重；與此同時，啟動水平油缸，水平傳動裝置對橡膠履帶施加水平推力和拉力F2，模擬車輛的前后運(yùn)動，使橡膠履帶在承受豎向載荷的同時形成水平前后運(yùn)動，模擬橡膠履帶在實際道路運(yùn)行時的前進(jìn)后退；
步驟三:更換壓力值、推力和拉力值，重復(fù)上述步驟，收集整理好實驗相關(guān)數(shù)據(jù)，完成橡膠履帶道路模擬試驗。
所述橡膠履帶道路模擬試驗裝置，包括試驗平臺、機(jī)架、碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置、防失穩(wěn)裝置；所述機(jī)架安裝在試驗平臺上，所述水平滾動裝置安裝在試驗平臺上的機(jī)架中，水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，碾壓裝置安裝在機(jī)架上且位于水平傳動裝置的上方，防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架上且位于碾壓裝置外圍；使用時，將橡膠履帶放置于水平傳動裝置和碾壓裝置之間。
[0011]所述機(jī)架包括安裝在試驗平臺上的二根立柱和連接在二根立柱上部的橫梁；碾壓裝置安裝在機(jī)架的橫梁上；防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架的立柱上。
[0012]所述碾壓裝置包括安裝在機(jī)架的橫梁上的豎向油缸、連接豎向油缸的加力架、碾壓輪、圓柱滾子軸承、外擋圈、內(nèi)擋圈、鎖緊螺栓和芯軸；所述加力架為“ η ”型結(jié)構(gòu)，主要由上平板和連接在上平板兩端的側(cè)支撐板組成；所述碾壓輪共四個、分成二組并行安裝于加力架內(nèi)側(cè)，碾壓輪為金屬實心結(jié)構(gòu)，其圓周表面均勻分布深度為2mm的溝槽；所述圓柱滾子軸承安裝于碾壓輪內(nèi)側(cè)；所述內(nèi)擋圈和外擋圈分別安裝在加力架內(nèi)側(cè)和外側(cè)；所述鎖緊螺栓穿過同一組中的兩個碾壓輪、將兩個碾壓輪連成一個整體；所述芯軸穿過兩組碾壓輪、其兩端分別固定于加力架兩側(cè)的側(cè)支撐板上。
[0013]所述水平傳動裝置包括安裝在試驗平臺上的水平油缸、連接水平油缸的傳動齒條、第二側(cè)支撐板、中間支撐板、端部壓條、連接桿、連接塊；所述傳動齒條的兩側(cè)設(shè)置有第二側(cè)支撐板、中間設(shè)置有中間支撐板；端部壓條安裝在傳動齒條、第二側(cè)支撐板和中間支撐板的兩端，連接塊安裝在傳動齒條兩端的側(cè)面，所述連接桿與連接塊相連接；所述傳動齒條的正面設(shè)置為規(guī)則的“凹”、“凸”形狀，傳動齒條的正面與橡膠履帶驅(qū)動齒接觸、背面安裝于水平滾動裝置上；所述第二側(cè)支撐板用于橡膠履帶導(dǎo)向齒前后運(yùn)動的導(dǎo)向；所述中間支撐板與橡膠履帶承載面接觸，用于承受豎向載荷；所述連接桿和連接塊用于水平傳動裝置與水平滾動裝置的固定和將水平推拉載荷傳遞于橡膠履帶。
[0014]所述水平滾動裝置包括支撐工字梁、滾動臺底板、滾動臺側(cè)板、滾動臺承載板、滾棒裝置，其中支撐工字梁共三根，安裝在試驗平臺上，滾動滑臺安裝于支撐工字梁上面；所述滾動滑臺主要由滾動臺底板、位于滾動臺底板上的滾棒裝置、位于滾棒裝置上的滾動臺承載板和安裝在滾動臺底板上的滾動臺側(cè)板組成，所述滾動臺側(cè)板位于滾棒裝置和滾動臺承載板的兩側(cè)。
[0015]所述防失穩(wěn)裝置包括主橫梁、側(cè)擋塊、拉桿、支撐梁，防失穩(wěn)裝置為框架結(jié)構(gòu)；所述拉桿和主橫梁在碾壓裝置的外圍連接成四邊形方框，主橫梁的兩端固定在機(jī)架兩側(cè)的立柱上，拉桿的兩端連接在主橫梁上、其端部設(shè)有側(cè)擋塊，支撐梁的一端安裝在主橫梁上、另一端安裝在試驗平臺上。
[0016]本發(fā)明還提供一種橡膠履帶道路模擬試驗裝置的安裝方法，包括如下步驟: 步驟一:準(zhǔn)備材料:準(zhǔn)備好實驗平臺；準(zhǔn)備好安裝所需的其他材料和零部件，包括:兩
根立柱、橫梁，豎向油缸、加力架、四個碾壓輪、圓柱滾子軸承、外擋圈、內(nèi)擋圈、鎖緊螺栓、芯軸，水平油缸、傳動齒條、第二側(cè)支撐板、中間支撐板、端部壓條、連接桿、連接塊，支撐工字梁、滾動臺底板、滾動臺側(cè)板、滾動臺承載板、滾棒裝置，主橫梁、側(cè)擋塊、拉桿、四根支撐梁；
步驟二:安裝機(jī)架:將機(jī)架的兩根立柱安裝在實驗平臺上，將橫梁連接在兩根立柱的上部；
步驟三:安裝水平滾動裝置:A、將支撐工字梁安裝在試驗平臺上；B、將滾動滑臺安裝于支撐工字梁上面:首先，將滾動臺底板安裝在支撐工字梁上；然后，將滾棒裝置安裝在滾動臺底板上；再次，將滾動臺承載板安裝在滾棒裝置上；最后，將滾動臺側(cè)板安裝在滾棒裝置和滾動臺承載板兩側(cè)的滾動臺底板上；
步驟四:安裝水平傳動裝置:A、將傳動齒條安裝于水平滾動裝置上；B、確定好水平油缸的安裝位置，將水平油缸安裝在試驗平臺上的機(jī)架前方，調(diào)節(jié)好水平油缸的位置，把傳動齒條和水平油缸連接好；C、將中間支撐板安裝到傳動齒條的中間，將第二側(cè)支撐板安裝到傳動齒條的兩側(cè)；D、將端部壓條安裝在傳動齒條、第二側(cè)支撐板和中間支撐板的兩端；E、將連接塊安裝在傳動齒條兩端的側(cè)面，將連接桿連接到連接塊上；
步驟五:安裝碾壓裝置:A、確定好碾壓裝置的安裝高度，將豎向油缸安裝在機(jī)架的橫梁上、將加力架連接到豎向油缸的下面，加力架主要由上平板和連接在上平板兩端的側(cè)支撐板組成，安裝時上平板連接豎向油缸，使側(cè)支撐板向下；C、將四個碾壓輪均分成二組并行安裝于加力架內(nèi)側(cè)，將圓柱滾子軸承安裝于碾壓輪內(nèi)側(cè)，將內(nèi)擋圈和外擋圈分別安裝在加力架內(nèi)側(cè)和外側(cè)；D、將鎖緊螺栓穿過同一組中的兩個碾壓輪、將兩個碾壓輪連成一個整體；E、將芯軸穿過兩組碾壓輪后，芯軸的兩端分別固定于加力架兩側(cè)的側(cè)支撐板上；
步驟六:安裝防失穩(wěn)裝置:A、確定好四根支撐梁的安裝位置，將支撐梁安裝在碾壓裝置外圍的試驗平臺上；B、將主橫梁安裝在支撐梁上；C、將主橫梁的兩端固定在機(jī)架兩側(cè)的立柱上；D、將拉桿的兩端安裝在主橫梁上，并將側(cè)擋塊固定安裝在拉桿的端部；
步驟七:對初步安裝好的橡膠履帶道路模擬試驗裝置進(jìn)行調(diào)試，完成安裝。
[0017]本發(fā)明針對橡膠履帶道路模擬試驗的要求，提供了一種試驗方法及裝置，該試驗方法及裝置能真實模擬履帶式車輛行走機(jī)構(gòu)橡膠履帶的安裝和運(yùn)營工況，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，通過設(shè)計一種復(fù)合加載試驗方法及裝置，實現(xiàn)了對不同型號橡膠履帶同時進(jìn)行垂向與水平雙向加載道路模擬試驗，解決了無法對橡膠履帶進(jìn)行道路模擬試驗的技術(shù)難題。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，現(xiàn)有技術(shù)只能起到事后預(yù)防的作用，無法收集相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)在研發(fā)前期指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計，從而導(dǎo)致產(chǎn)品研發(fā)成本高、周期長等。本發(fā)明很好的彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足:本發(fā)明垂向通過油缸施加不同載荷，模擬不同類型、不同載重履帶式車輛的自重或載重；水平通過油缸施加不同速度、不同大小的前后直線位移值，模擬車輛在行駛過程中的不同速度；垂向碾壓裝置的一組碾壓輪表面加工了 “凹凸不平”的溝槽，模擬車輛所通過的路況，檢驗橡膠履帶的磨耗性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1、圖2、圖3是本發(fā)明橡膠履帶道路模擬試驗裝置的整體結(jié)構(gòu)原理示意圖，其中圖1是主視圖、圖2是俯視圖、圖3是左視圖；
圖4是本發(fā)明橡膠履帶道路模擬試驗裝置主視示意圖；
圖5是本發(fā)明橡膠履帶道路模擬試驗裝置俯視示意圖；
圖6是本發(fā)明橡膠履帶道路模擬試驗裝置左視示意圖；
圖7是本發(fā)明中的碾壓裝置結(jié)構(gòu)主視示意圖；
圖8是本發(fā)明中的碾壓裝置結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
圖9是沿圖7中A-A線的剖視圖；
圖10是本發(fā)明中的水平傳動裝置結(jié)構(gòu)主視示意圖； 圖11是本發(fā)明中的水平傳動裝置結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
圖12是本發(fā)明中的水平傳動裝置結(jié)構(gòu)左視示意圖；
圖13是本發(fā)明中的水平滾動裝置結(jié)構(gòu)主視示意圖；
圖14是本發(fā)明中的水平滾動裝置結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
圖15是本發(fā)明中的水平滾動裝置結(jié)構(gòu)左視示意圖；
圖16是本發(fā)明中的防失穩(wěn)裝置結(jié)構(gòu)主視示意圖；
圖17是本發(fā)明中的防失穩(wěn)裝置結(jié)構(gòu)俯視示意圖；
圖18是本發(fā)明中的防失穩(wěn)裝置結(jié)構(gòu)左視示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0021]如圖1至圖3所示，一種橡膠履帶道路模擬試驗方法，所述的試驗方法是:
將橡膠履帶5安裝于主要由碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置組成的橡膠履帶道路模擬試驗裝置(模擬車輛行走機(jī)構(gòu))中，所述的碾壓裝置從垂直方向與橡膠履帶承壓面接觸，通過豎向油缸對橡膠履帶施加恒定正壓力F1，模擬車輛運(yùn)行時的自重及載重；所述的水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，從水平方向與橡膠履帶驅(qū)動面接觸，通過水平油缸對橡膠履帶施加水平推力和拉力F2，使橡膠履帶在承受豎向載荷的同時形成水平前后運(yùn)動，模擬橡膠履帶在實際道路運(yùn)行時的工況，完成道路模擬試驗。
[0022]如圖1至圖6所示，一種橡膠履帶道路模擬試驗裝置，包括試驗平臺、機(jī)架、碾壓裝置1、水平傳動裝置2、水平滾動裝置3、防失穩(wěn)裝置4。所述機(jī)架包括安裝在試驗平臺上的二根立柱和連接二根立柱上部的橫梁。水平滾動裝置安裝在試驗平臺上的兩根立柱之間，水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，碾壓裝置安裝在機(jī)架的橫梁上且位于水平傳動裝置的上方，防失穩(wěn)裝置安裝在碾壓裝置外圍。使用時，將橡膠履帶5放置于水平傳動裝置和碾壓裝置之間。(其中圖4至圖6中，水平油缸和豎向油缸未畫出)
如圖7、圖8、圖9所示，所述碾壓裝置包括安裝在機(jī)架的橫梁上的豎向油缸(圖7至圖9中，豎向油缸未畫出)、連接豎向油缸的加力架1-1、碾壓輪1-2、圓柱滾子軸承1-3、外擋圈1-4、內(nèi)擋圈1-5、鎖緊螺栓1-6、芯軸。所述加力架為“ π ”型結(jié)構(gòu)，主要由上平板和連接在上平板兩端的側(cè)支撐板組成；所述碾壓輪共四個、均分成二組并行安裝于加力架內(nèi)側(cè)，構(gòu)成一個既能豎向承載又能水平滾動的機(jī)構(gòu)，碾壓輪是一種金屬實心結(jié)構(gòu)，其圓周表面均勻分布深度為2mm的溝槽，達(dá)到增加表面粗糙度模擬地面的效果；所述圓柱滾子軸承安裝于碾壓輪內(nèi)側(cè)，減小豎向承載產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)摩擦力；所述內(nèi)擋圈、外擋圈分別安裝在加力架內(nèi)、夕卜偵牝用于調(diào)整距離和固定；所述的鎖緊螺栓穿過同一組的兩個碾壓輪，其作用是將兩個獨立的碾壓輪合并成一個整體，防止兩個碾壓輪中間部分產(chǎn)生間隙，破壞橡膠履帶；所述芯軸穿過兩組碾壓輪、其兩端分別固定于加力架兩側(cè)的側(cè)支撐板上，將豎向油缸施加的載荷傳遞給碾壓輪。
[0023]如圖10、圖11、圖12所示，所述水平傳動裝置包括安裝在試驗平臺上的水平油缸(圖10至圖12中，水平油缸未畫出)、連接水平油缸的傳動齒條2-1、第二側(cè)支撐板2-2、中間支撐板2-3、端部壓條2-4、連接桿2-5、連接塊2-6。所述傳動齒條的兩側(cè)設(shè)置有第二側(cè)支撐板、中間設(shè)置有中間支撐板，端部壓條安裝在傳動齒條、第二側(cè)支撐板和中間支撐板的兩端，連接塊安裝在傳動齒條兩端的側(cè)面，所述連接桿與連接塊相連接。其中傳動齒條類似一個直線展開的驅(qū)動輪裝置，其作用是將水平油缸的推拉力傳遞給橡膠履帶的驅(qū)動齒，使整個橡膠履帶形成前后運(yùn)動并帶動碾壓輪轉(zhuǎn)動。所述的傳動齒條的正面(向上的一面)設(shè)計成規(guī)則的“凹”、“凸”形狀，齒條正面與橡膠履帶驅(qū)動齒接觸，背面安裝于水平滾動裝置上；所述的第二側(cè)支撐板用于橡膠履帶導(dǎo)向齒前后運(yùn)動的導(dǎo)向；所述的中間支撐板與橡膠履帶承載面接觸，承受豎向載荷，所述的連接桿和連接塊用于水平傳動裝置與水平滾動裝置的固定，同時將水平推拉載荷傳遞于橡膠履帶。
[0024]如圖13、圖14、圖15所示，所述水平滾動裝置包括支撐工字梁3-1、滾動臺底板3-2、滾動臺側(cè)板3-3、滾動臺承載板3-4、滾棒裝置3-5，其中支撐工字梁共三根，安裝在試驗平臺上，二個滾動滑臺安裝于支撐工字梁上面，其作用是承受豎向載荷并將水平推拉力形成前后運(yùn)動。所述滾動滑臺主要由滾動臺底板、位于滾動臺底板上的滾棒裝置、位于滾棒裝置上的滾動臺承載板和安裝在滾動臺底板上的滾動臺側(cè)板組成，所述滾動臺側(cè)板位于滾棒裝置和滾動臺承載板的兩側(cè)。
[0025]如圖16、圖17、圖18所示，所述防失穩(wěn)裝置包括主橫梁4-1、側(cè)擋塊4-2、拉桿4-3、支撐梁4-4，防失穩(wěn)裝置是一個獨立的框架，并夾持碾壓裝置，阻止碾壓裝置因水平推拉載荷產(chǎn)生前后擺動。所述拉桿和主橫梁在碾壓裝置的外圍連接成四邊形方框，主橫梁的兩端固定在機(jī)架兩側(cè)的立柱上，拉桿的兩端連接在主橫梁上，拉桿的端部設(shè)有側(cè)擋塊，支撐梁的一端安裝在主橫梁上、另一端支撐在試驗平臺上。
[0026]本發(fā)明的特征及創(chuàng)新之一是:設(shè)計了一種碾壓裝置，將傳統(tǒng)的直線摩擦改變?yōu)闈L動摩擦對橡膠履帶進(jìn)行試驗，模擬實際道路磨耗和疲勞性能；
本發(fā)明的特征及創(chuàng)新之二是:設(shè)計了一種直線傳動齒條，將車輛驅(qū)動輪以直線方式展開，以水平前后運(yùn)動來帶動碾壓輪的轉(zhuǎn)動，同時傳遞驅(qū)動力；
本發(fā)明的特征及創(chuàng)新之三是:該試驗技術(shù)方案能同時對橡膠履帶進(jìn)行二維加載試驗，通過豎向油缸施加車輛的自重和載重，通過水平油缸施加推力和拉力，形成車輛的前后運(yùn)動；真實模擬的橡膠履帶的運(yùn)行工況。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。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、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種橡膠履帶道路模擬試驗方法，其特征在于:將橡膠履帶安裝于主要由碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置組成的模擬車輛行走機(jī)構(gòu)中，碾壓裝置從垂直方向與橡膠履帶承壓面接觸，通過豎向油缸對橡膠履帶施加恒定正壓力，模擬車輛運(yùn)行時的自重及載重；水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，從水平方向與橡膠履帶驅(qū)動面接觸，通過水平油缸對橡膠履帶施加水平推力和拉力，使橡膠履帶在承受豎向載荷的同時形成水平前后運(yùn)動，模擬橡膠履帶在實際道路運(yùn)行時的工況，完成道路模擬試驗。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橡膠履帶道路模擬試驗方法，其特征在于: 所述模擬車輛行走機(jī)構(gòu)采用橡膠履帶道路模擬試驗裝置，所述橡膠履帶道路模擬試驗裝置包括試驗平臺、機(jī)架、碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置和防失穩(wěn)裝置；所述碾壓裝置包括豎向油缸，所述水平傳動裝置包括水平油缸；所述機(jī)架安裝在試驗平臺上，所述水平滾動裝置安裝在試驗平臺上的機(jī)架中，水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，碾壓裝置安裝在機(jī)架上且位于水平傳動裝置的上方，防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架上且位于碾壓裝置外圍；使用時，將橡膠履帶放置于水平傳動裝置和碾壓裝置之間； 所述橡膠履帶道路模擬試驗方法的具體步驟包括: 步驟一:安裝調(diào)試好橡膠履帶道路模擬試驗裝置，將橡膠履帶放置于水平傳動裝置和碾壓裝置之間； 步驟二:啟動豎向油缸，碾壓裝置從垂直方向向橡膠履帶施加恒定正壓力F1，模擬車輛運(yùn)行時的自重及載重；與此同時，啟動水平油缸，水平傳動裝置對橡膠履帶施加水平推力和拉力F2，模擬車輛的前后運(yùn)動，使橡膠履帶在承受豎向載荷的同時形成水平前后運(yùn)動，模擬橡膠履帶在實際道路運(yùn)行時的前進(jìn)后退； 步驟三:更換壓力值、推力和拉力值，重復(fù)上述步驟，收集整理好實驗相關(guān)數(shù)據(jù)，完成橡膠履帶道路模擬試驗。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的橡膠履帶道路模擬試驗方法，其特征在于: 所述機(jī)架包括安裝在試驗平臺上的二根立柱和連接在二根立柱上部的橫梁；碾壓裝置安裝在機(jī)架的橫梁上；防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架的立柱上； 所述碾壓裝置包括安裝在機(jī)架的橫梁上的豎向油缸、連接豎向油缸的加力架、碾壓輪、圓柱滾子軸承、外擋圈、內(nèi)擋圈、鎖緊螺栓和芯軸；所述加力架為“ η ”型結(jié)構(gòu)，主要由上平板和連接在上平板兩端的側(cè)支撐板組成；所述碾壓輪共四個、均分成二組并行安裝于加力架內(nèi)側(cè)，碾壓輪為金屬實心結(jié)構(gòu)，其圓周表面均勻分布深度為2mm的溝槽；所述圓柱滾子軸承安裝于碾壓輪內(nèi)側(cè)；所述內(nèi)擋圈和外擋圈分別安裝在加力架內(nèi)側(cè)和外側(cè)；所述鎖緊螺栓穿過同一組中的兩個碾壓輪、將兩個碾壓輪連成一個整體；所述芯軸穿過兩組碾壓輪、其兩端分別固定于加力架兩側(cè)的側(cè)支撐板上； 所述水平傳動裝置包括安裝在試驗平臺上的水平油缸、連接水平油缸的傳動齒條、第二側(cè)支撐板、中間支撐板、端部壓條、連接桿、連接塊；所述傳動齒條的兩側(cè)設(shè)置有第二側(cè)支撐板、中間設(shè)置有中間支撐板；端部壓條安裝在傳動齒條、第二側(cè)支撐板和中間支撐板的兩端，連接塊安裝在傳動齒條兩端的側(cè)面，所述連接桿與連接塊相連接；所述傳動齒條的正面設(shè)置為規(guī)則的“凹”、“凸”形狀，傳動齒條的正面與橡膠履帶驅(qū)動齒接觸、背面安裝于水平滾動裝置上；所述第 二側(cè)支撐板用于橡膠履帶導(dǎo)向齒前后運(yùn)動的導(dǎo)向；所述中間支撐板與橡膠履帶承載面接觸，用于承受豎向載荷；所述連接桿和連接塊用于水平傳動裝置與水平滾動裝置的固定和將水平推拉載荷傳遞于橡膠履帶； 所述水平滾動裝置包括支撐工字梁、滾動臺底板、滾動臺側(cè)板、滾動臺承載板、滾棒裝置，其中支撐工字梁共三根，安裝在試驗平臺上，滾動滑臺安裝于支撐工字梁上面；所述滾動滑臺主要由滾動臺底板、位于滾動臺底板上的滾棒裝置、位于滾棒裝置上的滾動臺承載板和安裝在滾動臺底板上的滾動臺側(cè)板組成，所述滾動臺側(cè)板位于滾棒裝置和滾動臺承載板的兩側(cè)； 所述防失穩(wěn)裝置包括主橫梁、側(cè)擋塊、拉桿、支撐梁；防失穩(wěn)裝置為框架結(jié)構(gòu)；所述拉桿和主橫梁在碾壓裝置的外圍連接成四邊形方框，主橫梁的兩端固定在機(jī)架兩側(cè)的立柱上，拉桿的兩端連接在主橫梁上、其端部設(shè)有側(cè)擋塊，支撐梁的一端安裝在主橫梁上、另一端安裝在試驗平臺上。
4.一種橡膠履帶道路模擬試驗裝置，其特征在于:包括試驗平臺、機(jī)架、碾壓裝置、水平傳動裝置、水平滾動裝置、防失穩(wěn)裝置；所述機(jī)架安裝在試驗平臺上，所述水平滾動裝置安裝在試驗平臺上的機(jī)架中，水平傳動裝置安裝于水平滾動裝置上面，碾壓裝置安裝在機(jī)架上且位于水平傳動裝置的上方，防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架上且位于碾壓裝置外圍；使用時，將橡膠履帶放置于水平傳動裝置和碾壓裝置之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠履帶道路模擬試驗裝置，其特征在于:所述機(jī)架包括安裝在試驗平臺上的二根立柱和連接在二根立柱上部的橫梁；碾壓裝置安裝在機(jī)架的橫梁上；防失穩(wěn)裝置安裝在試驗平臺和機(jī)架的立柱上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠履帶道路模擬試驗裝置，其特征在于:所述碾壓裝置包括安裝在機(jī)架的橫梁上的豎向油缸、連接豎向油缸的加力架、碾壓輪、圓柱滾子軸承、外擋圈、內(nèi)擋圈、鎖緊螺栓和芯軸 ；所述加力架為“ η ”型結(jié)構(gòu)，主要由上平板和連接在上平板兩端的側(cè)支撐板組成；所述碾壓輪共四個、分成二組并行安裝于加力架內(nèi)側(cè)，碾壓輪為金屬實心結(jié)構(gòu)，其圓周表面均勻分布深度為2mm的溝槽；所述圓柱滾子軸承安裝于碾壓輪內(nèi)側(cè)；所述內(nèi)擋圈和外擋圈分別安裝在加力架內(nèi)側(cè)和外側(cè)；所述鎖緊螺栓穿過同一組中的兩個碾壓輪、將兩個碾壓輪連成一個整體；所述芯軸穿過兩組碾壓輪、其兩端分別固定于加力架兩側(cè)的側(cè)支撐板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠履帶道路模擬試驗裝置，其特征在于:所述水平傳動裝置包括安裝在試驗平臺上的水平油缸、連接水平油缸的傳動齒條、第二側(cè)支撐板、中間支撐板、端部壓條、連接桿、連接塊；所述傳動齒條的兩側(cè)設(shè)置有第二側(cè)支撐板、中間設(shè)置有中間支撐板；端部壓條安裝在傳動齒條、第二側(cè)支撐板和中間支撐板的兩端，連接塊安裝在傳動齒條兩端的側(cè)面，所述連接桿與連接塊相連接；所述傳動齒條的正面設(shè)置為規(guī)則的“凹”、“凸”形狀，傳動齒條的正面與橡膠履帶驅(qū)動齒接觸、背面安裝于水平滾動裝置上；所述第二側(cè)支撐板用于橡膠履帶導(dǎo)向齒前后運(yùn)動的導(dǎo)向；所述中間支撐板與橡膠履帶承載面接觸，用于承受豎向載荷；所述連接桿和連接塊用于水平傳動裝置與水平滾動裝置的固定和將水平推拉載荷傳遞于橡膠履帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠履帶道路模擬試驗裝置，其特征在于:所述水平滾動裝置包括支撐工字梁、滾動臺底板、滾動臺側(cè)板、滾動臺承載板、滾棒裝置，其中支撐工字梁共三根，安裝在試驗平臺上，滾動滑臺安裝于支撐工字梁上面；所述滾動滑臺主要由滾動臺底板、位于滾動臺底板上的滾棒裝置、位于滾棒裝置上的滾動臺承載板和安裝在滾動臺底板上的滾動臺側(cè)板組成，所述滾動臺側(cè)板位于滾棒裝置和滾動臺承載板的兩側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的橡膠履帶道路模擬試驗裝置，其特征在于:所述防失穩(wěn)裝置包括主橫梁、側(cè)擋塊、拉桿、支撐梁，防失穩(wěn)裝置為框架結(jié)構(gòu)；所述拉桿和主橫梁在碾壓裝置的外圍連接成四邊形方框，主橫梁的兩端固定在機(jī)架兩側(cè)的立柱上，拉桿的兩端連接在主橫梁上、其端部設(shè)有側(cè)擋塊，支撐梁的一端安裝在主橫梁上、另一端安裝在試驗平臺上。
10.一種橡膠履帶道路模擬試驗裝置的安裝方法，包括如下步驟: 步驟一:準(zhǔn)備材料:準(zhǔn)備好實驗平臺；準(zhǔn)備好安裝所需的其他材料和零部件，包括:兩根立柱、橫梁，豎向油缸、加力架、四個碾壓輪、圓柱滾子軸承、外擋圈、內(nèi)擋圈、鎖緊螺栓、芯軸，水平油缸、傳動齒條、第二側(cè)支撐板、中間支撐板、端部壓條、連接桿、連接塊，支撐工字梁、滾動臺底板、滾動臺側(cè)板、滾動臺承載板、滾棒裝置，主橫梁、側(cè)擋塊、拉桿、四根支撐梁； 步驟二:安裝機(jī)架:將機(jī)架的兩根立柱安裝在實驗平臺上，將橫梁連接在兩根立柱的上部； 步驟三:安裝水平滾動裝置:A、將支撐工字梁安裝在試驗平臺上；B、將滾動滑臺安裝于支撐工字梁上面:首先，將滾動臺底板安裝在支撐工字梁上；然后，將滾棒裝置安裝在滾動臺底板上；再次，將滾動臺承載板安裝在滾棒裝置上；最后，將滾動臺側(cè)板安裝在滾棒裝置和滾動臺承載板兩側(cè)的滾動臺底板上； 步驟四:安裝水平傳動裝置:A、將傳動齒條安裝于水平滾動裝置上；B、確定好水平油缸的安裝位置，將水平油缸安裝在試驗平臺上的機(jī)架前方，調(diào)節(jié)好水平油缸的位置，把傳動齒條和水平油缸連接好；C、將中間支撐板安裝到傳動齒條的中間，將第二側(cè)支撐板安裝到傳動齒條的兩側(cè)；D、將端部壓條安裝在傳動齒條、第二側(cè)支撐板和中間支撐板的兩端；E、將連接塊安裝在傳動齒條兩端的側(cè)面，將連接桿連接到連接塊上； 步驟五:安裝碾壓裝置:A、確定好碾壓裝置的安裝高度，將豎向油缸安裝在機(jī)架的橫梁上;B、將加力架連接到豎向油缸的下面，加力架主要由上平板和連接在上平板兩端的側(cè)支撐板組成，安裝時上平板連接豎向油缸，使側(cè)支撐板向下；C、將四個碾壓輪均分成二組并行安裝于加力架內(nèi)側(cè)，將圓柱滾子軸承安裝于碾壓輪內(nèi)側(cè)，將內(nèi)擋圈和外擋圈分別安裝在加力架內(nèi)側(cè)和外側(cè)；D、將鎖緊螺栓穿過同一組中的兩個碾壓輪、將兩個碾壓輪連成一個整體；E、將芯軸穿過兩組碾壓輪后，芯軸的兩端分別固定于加力架兩側(cè)的側(cè)支撐板上； 步驟六:安裝防失穩(wěn)裝置:A、確定好四根支撐梁的安裝位置，將支撐梁安裝在碾壓裝置外圍的試驗平臺上；B、將主橫梁安裝在支撐梁上；C、將主橫梁的兩端固定在機(jī)架兩側(cè)的立柱上；D、將拉桿的兩端安裝在主橫梁上，并將側(cè)擋塊固定安裝在拉桿的端部； 步驟七:對初步安裝好的橡膠履帶道路模擬試驗裝置進(jìn)行調(diào)試，完成安裝。
【文檔編號】G01N3/56GK103837421SQ201410094912
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】彭立群, 王進(jìn), 林達(dá)文, 周雪翔 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司