弹性体减振性能检测方法与流程

本发明涉及车辆动力试验技术领域，具体涉及一种弹性体减振性能检测方法。

背景技术：
在发动机的研制开发过程中，需要进行调试、标定及各项性能模拟试验，通过测功系统提供模拟负载，以验证控制策略及控制算法，从而提供可靠的试验数据。众所周知，发动机工作时，其多个气缸依次着火，每次着火时的有瞬间会在曲轴上产生瞬时力矩。该力矩形成的峰值扭矩会远大于发动机此状态的平均力矩，且该峰值扭矩会对与其直接相连的机构产生破坏作用；由此，发动机在试验台上进行试验时，为了防止瞬间峰值扭矩传递给与发动机直接相连的测功机，通常在发动机飞轮上安装一个弹性减振体，尽可能的消除发动机的瞬时峰值扭矩，从而有效降低扭矩值随时间的波动，保持一个相对恒定值，进而降低了扭矩波动对测功机及连接轴的冲击。显然，随着发动机运转时间的增加，弹性减振体减振效率就会逐步衰减，如果不及时更换，试验中可能会发生连接轴断裂事故。现有技术中，对于弹性橡胶件的检查由人员定期进行，然而弹性体疲劳、热破坏、过载以及橡胶老化等部分问题不容易被识别，往往在弹性体完全破损之后才发现。有鉴于此，亟待另辟蹊径针对该弹性减振体提出一种检测方法，以避免出现弹性体失效导致连接轴断裂的事故，从而确保试验过程中的安全稳定性。

技术实现要素：
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种可实时检测弹性体隔振效率的方法，以精确判断用于发动机试验的弹性体的减振效果，有效规避弹性体失效可能导致的不安全隐患。本发明提供的弹性体减振性能检测方法，包括下述步骤：获取工作状态下测功机的输入扭矩，并根据检测时间长度内所述输入扭矩的峰值和隔振条件，确定所述弹性体的减振效果。优选地，所述隔振条件具体为：(扭矩峰值/扭矩平均值)*100％≤50％。，则所述弹性体的减振效果良好；(扭矩峰值/扭矩平均值)*100％>50％。，则所述弹性体的减振效果不良。优选地，将扭矩法兰设置在所述弹性体与所述测功机的输入端之间，以获取所述输入扭矩。优选地，所述扭矩法兰具体为瞬时扭矩法兰。优选地，设置有与所述扭矩法兰的信号输出端相连的记录仪，以实时记录所述输入扭矩并获得所述检测时间长度内的所述扭矩平均值。优选地，所述记录仪的采样频率大于1000Hz。优选地，将拉压扭矩传感器设置在所述测功机的浮动外壳与固定基座之间，以获取所述输入扭矩。优选地，设置有与所述拉压扭矩传感器的信号输出端相连的记录仪，以实时记录所述输入扭矩并获得所述检测时间长度内的所述扭矩平均值。优选地，所述记录仪的采样频率大于1000Hz。应用本发明所提供的检测方法，可以实时精确的检测弹性体的减振性能。具体而言，根据工作状态下所获取的测功机输入扭矩，并根据检测时间长度内该输入扭矩的峰值和隔振条件，判断当前弹性件的减振效果；与现有技术相比，本发明利用实时的输入扭矩进行减振性能的检测，可直接反应其隔振效果，即便存在疲劳、热破坏、过载以及橡胶老化等不易识别的缺陷，也能够及时作出弹性体不符合使用要求的精确判断，从而完全规避出现连接轴断裂等重大事故。此外，本发明提供的检测方法可在实际试验过程中随时进行，在精确检测弹性体减振性能的基础上，具有较佳的可操作性。附图说明图1示出了具体实施方式所述弹性体减振性能检测方法的框图；图2为应用该检测方法的发动机试验系统示意图；图3所示为弹性体减振效果良好时应用本发明测得的输入扭矩波形图；图4为未安装弹性体时测得的发动机的输出扭矩值。图中：发动机1、弹性体2、万向轴3、测功机4、扭矩法兰5、记录仪6。具体实施方式本发明的核心是提供一种发动机试验所用弹性体的减振性能检测，以及时的获得精确结果，从而完全规避弹性体失效所导致的连接轴断裂等重大事故。下面结合说明书附图具体说明本实施方式。请参见图1和图2；其中，图1示出了本实施方式所述弹性体减振性能检测方法的框图，图2为应用该检测方法的发动机试验系统示意图。该检测方法用于发动机试验过程中所用弹性体的减振性能的判断，与现有技术相同，该弹性体2安装于发动机1的飞轮上，这样，发动机输出端通过该弹性体与测功机输入轴相连，从而消除发动机的瞬时峰值扭矩；图2中所示，弹性体2通过万向轴3与测功机4连接。如图1所示，该检测方法包括下述步骤：S1,获取工作状态下测功机的输入扭矩。显然，测功机1的输入扭矩将直接反应其上游侧弹性件2的当前减振性能。S2,根据检测时间长度内所述输入扭矩的峰值和隔振条件，确定该弹性体的减振效果；也就是说，根据实时的输入扭矩进行减振性能的检测，即 便存在疲劳、热破坏、过载以及橡胶老化等不易识别的缺陷，也能够及时作出弹性体不符合使用要求的精确判断。同时，检测过程可与发动机实际试验过程同步进行，在精确检测弹性体减振性能的基础上，具有较佳的可操作性。应当理解，测功机输入扭矩的获取可以采用不同的方式实现，例如，图2中所示，将扭矩法兰5设置在弹性体2与万向轴3之间，即弹性体2与测功机3的输入端之间，以获取该输入扭矩；也就是说，扭矩测量装置直接装在旋转的轴上，采用这种形式时，电力测功机的外壳是固定的，不可转动的。当然，也可以采用这样的方式实现。将拉压扭矩传感器设置在所述测功机的浮动外壳与固定基座之间(图中未示出)，限制外壳转动，这样，测功机工作时，反应在拉压扭矩传感器上的力矩，同样可以用来评价弹性体减振效果。相比之下，图2所示采用扭矩法兰5获得测功机的输入扭矩的方式，结构更加简单且易于实现，故为最优方案；该扭矩法兰5优选采用德国HBM公司生产的瞬时扭矩法兰，以获得最佳的检测精度。弹性体2经过一段时间的使用，通过检测扭矩测试得到轴系中的瞬态扭矩，并根据检测时间长度内瞬时输入扭矩获得其波动范围，同时确定扭矩平均值；具体来说，隔振条件可以为：(扭矩峰值/扭矩平均值)*100％≤50％。，则所述弹性体的减振效果良好，即表征可以继续使用；(扭矩峰值/扭矩平均值)*100％>50％。，则所述弹性体的减振效果不良，建议更换处理。实际上，除上述隔振条件外，还可以根据具体机型实际工况采用其他控制策略，例如，根据具体工况预定扭矩阈值，检测时间长度内的扭矩峰值大于该扭矩阈值，则表征减振效果不良；进一步地，还可以限定扭矩峰值大于该扭矩阈值的个数，以避免偶发性较大的扭矩峰值对于检测结构的影响。具体应用时，扭矩法兰5可以输出信号至控制器或试验台主机直接进 行检测判断，也可以设置一记录仪6。将扭矩法兰5的信号输出端与记录仪6建议信号连通，以实时记录输入扭矩并获得检测时间长度内的扭矩平均值；当然，对于前述采用拉压扭矩传感器的方案来说，则拉压扭矩传感器的信号输出端与记录仪6建议信号连通。试验过程中可由操作人员定期或不定期的进行查看，根据记录仪6中记录的相关信息，进行弹性体2减振性能的判断。优选地，记录仪6的采样频率大于1000Hz，以获得较佳的检测精度。基于本发明的基本设计构思，针对不同机型的多种工况试验。以下结合图3和图4简述一种工况下多次试验所获取的试验结果；其中，图3所示为弹性体减振效果良好时测得的输入扭矩波形图，图4为未安装弹性体时测得的发动机的输出扭矩值。如图3所示，发动机运转在固定工况(1200rpm，306Nm)时，发动机1的输出经由弹性体2传递至与测功机4输入端连接的万向轴3；在发动机稳态且弹性体良好时，测试输入扭矩所示，图中波动曲线a1为输入扭矩波形图，直线b1为平均输入扭矩，显然，其扭矩峰值波动范围在30％以内。长时间运转试验表明，此状态下的弹性体减振效果较佳。如图4所示，不安装弹性体2时，即发动机刚性连接扭矩法兰，并经由万向轴3与测功机4连接。通过高速采集发动机的输出扭矩值(1800rpm，1650Nm)，测试输入扭矩所示，图中波动曲线a2为发动机输出扭矩波形图，直线b2为平均输出扭矩，其扭矩变化值达到300％多。从两个波形图所示曲线可以看出，本方法所采用的瞬态扭矩能够直接反应弹性体的减振性能。匹配良好的弹性体可大大降低了扭矩值在测量端的波动，随着使用时间的加长，弹性体逐渐硫化，丧失减振效果，扭矩减振效果变弱，该方法可以用来检测此用途弹性体的减振效果。综上可知，应用本发明提供的弹性体减振性能检测方法，可以定期或者不定期检测瞬时扭矩，通过计算扭矩波动范围来判断减振效果的优劣，进而确定使用中的弹性件是否需要更换。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。