专利名称：多轴车辆的质心测量装置及测量方法
技术领域：
发明涉及一种用于测量领域；具体涉及一种用于多轴车辆的质心测量装置及测量方法。
背景技术：
车辆质心位置是影响车辆安全性和操控性的重要性能指标。测量车辆质心位置的方法有很多，实际应用中大多是在车辆水平状态下，分别测量出轴重，利用力矩平衡原理计算出车辆水平方向上的质心位置；再将车辆倾斜一定角度，测量出倾斜后的轴重，计算出车辆质心在高度方向上的位置。测量车辆质心位置，最常用的方法有重量反应法和平台反力支承法。重量反应法测量方法是在车辆前轮与后轮下方放置称重装置，测量出车辆在水平状态下的前后轴重，计算出质心的水平位置；再用起升装置将前轮升起一定高度，测量出车辆在倾斜状态下的后轴轴重，利用力矩平衡计算出质心高度位置。平台反力支撑法测量方法是将车辆置于测量平台之上，测量平台由驱动缸和固定铰支撑，在平台与驱动缸和固定铰连接处设置称重传感器。调整驱动缸，使测量平台水平， 测出驱动缸与固定铰受力，计算出质心的水平位置；再调整驱动缸使平台倾斜一定角度，测出驱动缸与固定铰倾斜状态下的受力，计算出质心高度位置。重量反应法与平台反力支撑法对于一般车辆的质心测量，是较为成熟的方法，且简便易行。但对于多轴车辆来说，都有其缺陷，无法实现。对于重量反应法，测量质心高度时将前轮举升一定高度，那么被测后轴将承担大部分的车身重量。对于多轴车而言，其自身的重量是比较大的，倾斜时后轴可能会产生过载甚至是压溃，尤其是在载重情况下测量时，因此这种方法不可行。对于平台法力支撑法，测量质心高度时驱动缸伸长使平台倾斜，倾斜的角度越大越有利于测量结果的准确。但对于多轴车而言，其车身长度是非常长的，倾斜角越大，意味这驱动缸伸长量越大，整个系统的稳定性将变差。而且，由于传感器是置于平台下端的，测量的结果中包含平台自身的重量，解算过程中也要涉及平台的质量和质心，测量结果的准确性受到影响。
发明内容
发明的目的是提供一种装置结构简单、操作方便，克服了已有的车辆质心测量方法的缺陷的多轴车辆的质心测量装置及测量方法。上述的目的通过以下的技术方案实现
一种多轴车辆的质心测量装置，其组成包括测量平台、基座，所述的测量平台上面嵌入轮荷称重板，所述的测量平台上表面一侧连接侧向限位装置，所述的基座具有基座高端和基座低端，所述的基座高端通过固定铰连接所述的测量平台下表面一侧，所述的基座低端通过液压驱动缸连接所述的测量平台下表面另一侧，液压驱动缸上端和平台下端用铰链连接，下端与基座低端用铰链连接。所述的多轴车辆的质心测量装置所述的液压驱动缸与所述的测量平台之间通过铰链连接，所述的液压驱动缸与所述的基座低端之间通过铰链连接。一种多轴车辆的质心测量方法，调整液压驱动缸，使车辆及测量平台位于水平位置，测量出每个车轮的轮重，即每个轮荷称重板的受力，通过力矩平衡原理计算出车辆质心在水平两方向上的位置，再将液压驱动缸伸长一定长度，使车辆及测量平台侧向倾斜 0—45°，测量出此时每个轮荷称重板的受力，通过力矩平衡原理计算出车辆质心在高度方向上的位置。所述的多轴车辆的质心测量方法，计算质心位置时，坐标系是在车辆自身内部建立的；坐标系的原点，位于车辆左侧前轮的圆心处、宽度方向的中心处，质心水平位置测量计算如下；
由力矩平衡原理可得
权利要求
1.一种多轴车辆的质心测量装置，其组成包括测量平台、基座，其特征是所述的测量平台上面嵌入轮荷称重板，所述的测量平台上表面一侧连接侧向限位装置，所述的基座具有基座高端和基座低端，所述的基座高端通过固定铰连接所述的测量平台下表面一侧， 所述的基座低端通过液压驱动缸连接所述的测量平台下表面另一侧。
2.根据权利要求1所述的多轴车辆的质心测量装置，其特征是所述的液压驱动缸与所述的测量平台之间通过铰链连接，所述的液压驱动缸与所述的基座低端之间通过铰链连接。
3.一种多轴车辆的质心测量方法，其特征是调整液压驱动缸，使车辆及测量平台位于水平位置，测量出每个车轮的轮重，即每个轮荷称重板的受力，通过力矩平衡原理计算出车辆质心在水平两方向上的位置，再将液压驱动缸伸长一定长度，使车辆及测量平台侧向倾斜0—45°，测量出此时每个轮荷称重板的受力，通过力矩平衡原理计算出车辆质心在高度方向上的位置。
4.根据权利要求3所述的多轴车辆的质心测量方法，其特征是计算质心位置时，坐标系是在车辆自身内部建立的；坐标系的原点，位于车辆左侧前轮的圆心处、宽度方向的中心处，质心水平位置测量计算如下；由力矩平衡原理可得
5.根据权利要求1或2所述的多轴车辆的质心测量装置，其特征是所述的轮荷称重板具有基板，在所述的基板面沿宽度方向加工凹槽面，所述的凹槽面区域内，平行于支撑等间距加工出一组长盲槽；在所述的长盲槽的两侧，等间隔、对称的粘贴单轴电阻应变片。
全文摘要
多轴车辆的质心测量装置及测量方法。测量车辆质心位置，最常用的方法有重量反应法和平台反力支承法。一种多轴车辆的质心测量装置，其组成包括测量平台(1)、基座(2)，所述的测量平台上面嵌入轮荷称重板(3)，所述的测量平台上表面一侧连接侧向限位装置(4)，所述的基座具有基座高端(5)和基座低端(6)，所述的基座高端通过固定铰(7)连接所述的测量平台下表面一侧，所述的基座低端通过液压驱动缸(8)连接所述的测量平台下表面另一侧。发明用于测量多轴车辆。
文档编号G01M1/12GK102297746SQ20111023772
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月18日 优先权日2011年8月18日
发明者卢晓东, 李建玉, 赵新通, 金成军, 鲁文生 申请人:哈尔滨理工大学