模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车和特种车辆实验技术领域，具体是一种车辆模拟全路况的环境下，用于车辆传动系统和轮边悬挂装置的加载实验装置。
【背景技术】
[0002]目前，车辆设计完成，在进行三维模型仿真后，需制造和实验样车，样车的实验除了在实验室实验新车的各项技术数据外，还要进行全路况环境下的实际道路测试。通常情况下，车辆的实际道路实验是在试车场内进行。这样就必须建设道路实验场地，建设成本相当大。因此，在实验室内对车辆进行模拟全路况环境下的实验已成为必然趋势。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机，以大幅缩减车辆的路试时间和研发周期。
[0004]为实现上述目的，本发明的实验平台内安装有发动机、变速箱、分动箱传动系统，球面座与实验平台通过球面连接，球面座与实验平台上部油缸的活塞杆联为一体，油缸的缸筒与油缸固定座联为一体；轮边悬挂装置的联轴器分别连接轮胎和实验平台内部的动力输送端，轮胎下部设有轮边升降装置组件，液压系统通过管道与各轮边升降装置组件的油缸以及油缸连接；实验机的总控制装置与油缸、联轴器、各轮边升降装置组件内的各个位移传感器、液压系统以及阻尼控制器连接。
[0005]所述轮边升降装置组件的被动辊的两辊端安装有轴承，轴承安装在轴承座一和轴承座二的座孔里，轴承座一和轴承座二固定在升降板上，阻尼控制器的内圈通过平键与被动辊的辊端连接，阻尼控制器的外圈通过螺栓固定在轴承座二的端面上；提升油缸的活塞杆与升降板连接，提升油缸固定在升降底座上，升降板通过导柱与升降底座连接，位移传感器安装在升降板与升降底座之间；升降板在提升油缸的作用下，通过导柱的导向，实现上下移动。
[0006]所述总控制装置包括PLC或工控机、实验数据库模块、安全控制模块、安全执行装置和实验内容控制模块；总控制装置通过程序处理实验内容控制模块的工作内容，监控各位移传感器、油缸内的压力传感数据，监控联轴器的温度，将实时实验数据保存在实验数据库模块内，实时调用、分析实验数据，绘制相应曲线、打印实验结果。
[0007]所述液压系统包括液压系统控制模块与液压执行装置；轮边升降装置组件包括轮边位置模块与位移传感器；联轴器带有温度传感器与轮边联轴器温度模块；油缸的油路带有压力传感器与加载油缸管路压力模块；阻尼控制器包括阻尼控制模块与阻尼控制装置。
[0008]本发明可模拟全路况(土路、雪地、沙漠、上坡、下坡等)环境，在类似车辆底盘的实验平台下面，安装轮边悬挂装置，各轮胎下面安装有两个被动辊，被动辊和轮胎可随其下提升油缸的伸缩而上升和下降。各个轮边悬挂装置升降的联动关系和加载的大小，由总控制装置通过程序根据不同的路况设定。
[0009]本发明与现有技术相比，能实时模拟车辆行驶的各种路况，模拟实验的负载条件，可定量、变量实验；可以消除路试人为的干扰因素，快速准确作出实验结果；既可以快速验证车辆的设计与制造性能，又可预见和完善路试实验的内容和措施，大大缩短了实际路试的时间，加快新型车辆的研发速度，降低开发成本。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构简图。
[0011]图2为图1的轮边升降装置组件的结构简图。
[0012]图3为图2的侧视图。
[0013]图4为本发明的电气控制方框图。
【具体实施方式】
[0014]如图1、图2、图3、图4所示，实验平台I类似车辆的底盘，实验平台I内安装有发动机、变速箱、分动箱等传动系统(图1省略未表示出来)，球面座2与实验平台I通过球面连接，球面座2与实验平台I上部油缸4的活塞杆联为一体，油缸4的缸筒与油缸固定座3联为一体，油缸4的油路带有压力传感器；轮边悬挂装置的联轴器5分别连接轮胎6和实验平台I内部的动力输送端，轮胎6下部设有轮边升降装置组件7，根据实验技术要求，一个实验平台I可带有多个轮边悬挂装置，每个轮边悬挂装置下部均有一套轮边升降装置组件7，液压系统8通过管道与油缸4和各轮边升降装置组件7的油缸连接；实验机的总控制装置12与油缸4、联轴器5、各轮边升降装置组件7内的各个位移传感器、液压系统8以及阻尼控制器20连接。本发明所包括的严密逻辑关系的可靠的软件程序和操作控制系统，可真正实现实验机的高度自动化和智能化。可模拟实际的不同路况条件，在较短的时间内，实验不同路况条件下的传动系统和轮边悬挂装置的可靠性和寿命数据。
[0015]轮边升降装置组件7的被动辊14的两辊端安装有轴承22，轴承22安装在轴承座一 15和轴承座二 21的座孔里，轴承座一 15和轴承座二 21固定在升降板16上，阻尼控制器20的内圈通过平键与被动辊14的辊端连接，阻尼控制器20的外圈通过螺栓固定在轴承座二 21的端面上；提升油缸18的活塞杆与升降板16连接，提升油缸18固定在升降底座19上，升降板16通过导柱17与升降底座19连接，位移传感器13安装在升降板16与升降底座19之间；升降板16在提升油缸18的作用下，通过导柱17的导向，实现上下移动。
[0016]总控制装置12包括PLC或工控机、实验数据库模块、安全控制模块、安全执行装置和实验内容控制模块；总控制装置12通过程序处理实验内容控制模块的工作内容，监控各位移传感器13、油缸4内的压力传感数据，监控联轴器5的温度，将实时实验数据保存在实验数据库模块内，实时调用、分析实验数据，绘制相应曲线、打印实验结果。
[0017]液压系统8包括液压系统控制模块与液压执行装置；轮边升降装置组件7包括轮边位置模块与位移传感器13 ;联轴器5带有温度传感器与轮边联轴器温度模块；油缸4的油路带有压力传感器与加载油缸管路压力模块；阻尼控制器20包括阻尼控制模块与阻尼控制装置。
[0018]本发明加载实验机的动作顺序如下:
(一)安装调试实验要求的传动系统和轮边悬挂装置； (二)开启实验机的传动系统和液压系统8；
(三)根据实验内容，设定实验机的加载负荷，给上部的油缸4加压，通过油路上的压力传感器检测油路压力；
(四)设定实验机的路况，总控制装置12控制多个轮边升降装置组件7协调动作，控制多个阻尼控制器20的不同阻尼，模拟实际的路况条件，实验平台I在各个轮边升降装置组件7的协调动作下，绕球面座2的中心摆动；
(五)在实验的过程中，可以随时改变实验的不同路况，测试传动系统和轮边悬挂装置的可靠性和寿命数据。
【主权项】
1.一种模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机，其特征在于:实验平台(I)内安装有发动机、变速箱、分动箱传动系统，球面座(2)与实验平台(I)通过球面连接，球面座(2)与实验平台(I)上部油缸(4)的活塞杆联为一体，油缸(4)的缸筒与油缸固定座(3)联为一体；轮边悬挂装置的联轴器(5)分别连接轮胎(6)和实验平台(I)内部的动力输送端，轮胎(6)下部设有轮边升降装置组件(7)，液压系统(8)通过管道与各轮边升降装置组件(7)的油缸以及油缸(4)连接；实验机的总控制装置(12)与油缸(4)、联轴器(5)、各轮边升降装置组件(7)内的各个位移传感器、液压系统(8)以及阻尼控制器(20)连接。2.根据权利要求1所述的模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机，其特征在于:所述轮边升降装置组件(7)的被动辊(14)的两辊端安装有轴承(22)，轴承(22)安装在轴承座一(15)和轴承座二(21)的座孔里，轴承座一(15)和轴承座二(21)固定在升降板(16)上，阻尼控制器(20)的内圈通过平键与被动辊(14)的辊端连接，阻尼控制器(20)的外圈通过螺栓固定在轴承座二(21)的端面上；提升油缸(18)的活塞杆与升降板(16)连接，提升油缸(18)固定在升降底座(19)上，升降板(16)通过导柱(17)与升降底座(19)连接，位移传感器(13)安装在升降板(16)与升降底座(19)之间；升降板(16)在提升油缸(18)的作用下，通过导柱(17)的导向，实现上下移动。3.根据权利要求1所述的模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机，其特征在于:所述总控制装置(12)包括PLC或工控机、实验数据库模块、安全控制模块、安全执行装置和实验内容控制模块；总控制装置(12)通过程序处理实验内容控制模块的工作内容，监控各位移传感器(13)、油缸(4)内的压力传感数据，监控联轴器(5)的温度，将实时实验数据保存在实验数据库模块内，实时调用、分析实验数据，绘制相应曲线、打印实验结果。4.根据权利要求1所述的模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机，其特征在于:所述液压系统(8)包括液压系统控制模块与液压执行装置；轮边升降装置组件(7)包括轮边位置模块与位移传感器(13);联轴器(5)带有温度传感器与轮边联轴器温度模块；油缸(4)的油路带有压力传感器与加载油缸管路压力模块；阻尼控制器(20)包括阻尼控制模块与阻尼控制装置。
【专利摘要】一种模拟全路况车辆传动和轮边悬挂系统加载实验机，涉及车辆实验领域。实验平台内安装有发动机、变速箱、分动箱传动系统，球面座与实验平台通过球面连接，球面座与实验平台上部油缸活塞杆联为一体，油缸缸筒与油缸固定座联为一体；轮边悬挂装置的联轴器分别连接轮胎和实验平台内部的动力输送端，轮胎下部设有轮边升降装置组件，液压系统通过管道与各轮边升降装置组件的油缸连接；总控制装置与油缸、联轴器、各轮边升降装置组件内各位移传感器、液压系统以及阻尼控制器连接。本发明能实时模拟车辆行驶各种路况，模拟实验负载条件，对车辆进行定量、变量实验，大大缩短了实际路试时间，加快了新型车辆研发速度，降低了开发成本。
【IPC分类】G01M17/007, G01M17/04
【公开号】CN104897409
【申请号】CN201410720216
【发明人】秦志洪
【申请人】襄阳博亚精工装备股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年12月3日