一种用于钢板弹簧悬架系统的试验工装及其试验方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于钢板弹簧悬架系统的试验工装及其试验方法，试验工装主要包括用于固定钢板弹簧悬架系统的铁地板、龙门框架、各种支架和用于对钢板弹簧悬架系统施加载荷的四个伺服液压系统。在试验时，四个伺服液压系统对钢板弹簧悬架系统施加竖、横向和纵向三个方向的载荷，其中两个伺服液系统提供竖直方向载荷。本发明的钢板弹簧悬架系统的试验工装，可以通过控制系统输入路试信号驱动谱，控制四个伺服液压系统对钢板弹簧悬架系统施加载荷，模拟钢板弹簧悬架系统在实际路试过程中的受力情况，使得试验数据有良好的参考性，用于测试零件的疲劳特性，为零件的开发和试验验证提供了可靠的试验手段。
【专利说明】
一种用于钢板弹簧悬架系统的试验工装及其试验方法
技术领域
[0001]本发明涉及汽车钢板弹簧悬架系统检测技术领域，尤其是一种汽车钢板弹簧悬架系统试验台架，适应于商用车钢板弹簧悬架系统的刚度测试和疲劳性能测试。
【背景技术】
[0002]钢板弹簧悬架系统是商用车悬架系统中应用最广泛的悬架系统，承担了承载、导向和减震等多方面的功能，对整车的技术性能和安全性能至关重要。
[0003]然而目前只有对钢板弹簧、稳定杆和推力杆等部件的疲劳试验方法和标准，对于钢板弹簧、稳定杆和推力杆等部件组成的悬架系统，还没有现成的可参考的试验方法和标准。对此，悬架系统的疲劳性能一般通过实车路试来检测，然而，当悬架系统中某个部件出现早期断裂失效时，一般的设计人员根据路试结果也得不出指导性的改善方案。这种方法不仅试验成本高，周期长，而且不利于悬架系统中钢板弹簧、稳定杆和推力杆等部件的后续改善工作。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明提出一种用于钢板弹簧悬架系统的试验台，通过软件控制系统，控制三个方向的伺服液压缸的载荷输出，模拟汽车路试工况，检测钢板弹簧悬架系统垂向、侧向和横向三个方向的刚度性能和疲劳性能。
[0005]本发明采用的技术方案为:一种用于钢板弹簧悬架系统的试验工装，所述试验工装包括龙门框架，龙门框架架设在底板上，龙门框架下的底板上设有固定支架一和固定支架二，固定支架一和固定支架二分开对应设置，固定支架一为两个分体式的固定支架，固定支架二为一个整体式的固定支架，固定支架一和固定支架二之间横向架设有钢板弹簧悬架系统，其特征在于:钢板弹簧悬架系统倒置在固定支架一和固定支架二上，其中钢板弹簧悬架系统一端的两根板簧头架设在两个分体式固定支架一上，另一端的两根板簧头架设在固定支架二上；
倒置的钢板弹簧悬架系统上再设有倒置的模拟车桥，对应在倒置的模拟车桥在固定支架二上还设有推力杆和稳定杆；
倒置的模拟车桥的横向、纵向、竖向的三轴分别设有伺服液压系统，伺服液压系统按照载荷输出方向与倒置的模拟车桥设定部位连接;其中伺服液压系统横向、纵向分别通过固定在底板上的固定支架三、四固定连接;伺服液压系统竖向则固定在龙门框架下，对应模拟车桥的两端分别设置。
[0006]—种用于钢板弹簧悬架系统的试验方法，其特征在于:所述试验方法有两种: 方法一:适用于没有路试载荷谱信号的悬架系统:根据钢板弹簧悬架系统的设计载荷确定竖向力、横向力和纵向力理论值，然后通过控制系统，输出相应的伺服液压缸信号，进行刚度和疲劳性能测试；
方法二:适用于获得路试载荷谱信号的悬架系统，根据在整车试验场采集的实际激励信号进行信号处理，获得钢板弹簧悬架系统的路试随机信号谱，然后利用控制系统对获得的随机信号谱进行二次处理，获得四个伺服液压系统的驱动信号谱，进行刚度和疲劳性能测试。
[0007]有益效果:
本发明采用倒置的钢板弹簧悬架系统和倒置的模拟车桥，适用于实验室的试验，同时模拟实际工况能够得到真实的数据，这样就可以在实验室将问题未出厂就能够及时发现并处理，保证产品的出厂质量和用户安全。
[0008]通过控制伺服液压系统，倒置的模拟车桥的横向、纵向、竖向三轴分别设有伺服液压系统使其三个方向载荷，模拟汽车行驶过程中钢板弹簧悬架系统的载荷工况，进行三个方向的刚度和疲劳性能测试，及时为悬架系统总称的质量改进设计提供可靠的试验数据。
【附图说明】
[0009]图1是本发明钢板弹簧悬架系统的立体示意图。
[0010]图2是本发明钢板弹簧悬架系统试验工装总成示意图。
[0011]图3是图1的主视示意图。
[0012]图4是图1的左视示意图。
[0013]图5是图1的右视不意图。
[0014]图6是图1的俯视不意图。
[0015]图7是图1的后视不意图。
[0016]图8是图2的主视不意图。
[0017]图9是图2的左视不意图。
[0018]图10是图2的右视示意图。
[0019]图11是图2的俯视示意图。
[0020]图12是图2的后视不意图。
[0021 ]其中附图中的附图标记所对应的名称为:
I是模拟车桥，2是钢板弹簧悬架系统，3是底板，41是固定支架二，42是固定支架一，5是推力杆，6是稳定杆，7是龙门框架，8是固定支架四，9是伺服液系统，10是固定支架三。
【具体实施方式】
[0022]下面结合实施例附图对本发明作进一步地详细说明，但它们并不构成对本发明的限定，同时通过说明，可以对发明更加清楚和理解。
[0023]—种用于钢板弹簧悬架系统的试验工装，所述试验工装包括龙门框架7，龙门框架7架设在底板3上，龙门框架7下的底板3上设有固定支架一42和固定支架二41，固定支架一42和固定支架二41分开对应设置，固定支架一42为两个分体式的固定支架，固定支架二41为一个整体式的固定支架，固定支架一 42和固定支架二 41之间横向架设有钢板弹簧悬架系统2，钢板弹簧悬架系统2倒置在固定支架一 42和固定支架二 41上，其中钢板弹簧悬架系统2—端的两根板簧头架设在两个分体式固定支架一 42上，另一端的两根板簧头架设在固定支架二 41上；
倒置的钢板弹簧悬架系统2上再设有倒置的模拟车桥I，对应倒置的模拟车桥I在固定支架二 41上还设有推力杆5和稳定杆6;
倒置的模拟车桥I的横向、纵向、竖向的三轴分别设有伺服液压系统9，伺服液压系统9按照载荷输出方向与倒置的模拟车桥I的设定部位连接;其中伺服液压系统9横向、纵向分别通过固定在底板上的固定支架三、四10、8固定连接;伺服液压系/9竖向则固定在龙门框架7下，对应倒置的模拟车桥I的两端分别设置。
[0024]伺服液压系统9由伺服油缸本体、位移传感器、轮辐式力传感器、伺服阀、隔膜式蓄能器和高压软管组成;一端与支架或龙门框架连接，另一端与钢板弹簧悬架系统连接;根据控制系统的驱动信号完成指定的载荷和位移输出。
[0025]—种用于钢板弹簧悬架系统的试验方法，所述试验方法有两种:
方法一:适用于没有路试载荷谱信号的悬架系统:根据悬架系统的设计载荷确定竖向力、横向力和纵向力理论值，然后通过控制系统，输出相应的伺服液压缸信号，进行刚度和疲劳性能测试；
方法二:适用于获得路试载荷谱信号的悬架系统:根据在整车试验场采集的实际激励信号进行信号处理，获得钢板弹簧悬架系统的路试随机信号谱，然后利用控制系统对获得的随机信号谱进行二次处理，获得四个伺服液压系统的驱动信号谱，进行刚度和疲劳性能测试。
【主权项】
1.一种用于钢板弹簧悬架系统的试验工装，所述试验工装包括龙门框架(7)，龙门框架(7)架设在底板(3)上，龙门框架(7)下的底板(3)上设有固定支架一(42)和固定支架二(41)，固定支架一(42)和固定支架二(41)分开对应设置，固定支架一(42)为两个分体式的固定支架，固定支架二 (41)为一个整体式的固定支架，固定支架一(42)和固定支架二 (41)之间横向架设有钢板弹簧悬架系统(2)，其特征在于:钢板弹簧悬架系统(2)倒置在固定支架一 (42)和固定支架二 (41)上，其中倒置的钢板弹簧悬架系统(2)—端的两根板簧头架设在两个分体式固定支架一 (42)上，另一端的两根板簧头架设在固定支架二 (41)上； 倒置的钢板弹簧悬架系统(2)上再设有倒置的模拟车桥(I)，对应倒置的模拟车桥(I)在固定支架二(41)上还设有推力杆(5)和稳定杆(6)； 倒置的模拟车桥(I)的横向、纵向、竖向三轴分别设有伺服液压系统(9)，伺服液压系统(9)按照载荷输出方向与倒置的模拟车桥(I)的设定部位连接;其中伺服液压系统(9)横向、纵向分别通过固定在底板上的固定支架三、四(10、8)固定连接;伺服液压系统(9)竖向则固定在龙门框架(7)下，对应在倒置的模拟车桥(I)的两端分别设置。2.一种用于钢板弹簧悬架系统的试验方法，所述试验方法有两种: 方法一:适用于没有路试载荷谱信号的悬架系统:根据钢板弹簧悬架系统的设计载荷确定竖向力、横向力和纵向力的理论值，然后通过控制系统，输出相应的伺服液系统信号，进行刚度和疲劳性能测试； 方法二:适用于获得路试载荷谱信号的悬架系统:根据在整车试验场采集的实际激励信号进行信号处理，获得钢板弹簧悬架系统的路试随机信号谱，然后利用控制系统对获得的随机信号谱进行二次处理，获得四个伺服液压系统的驱动信号谱，进行刚度和疲劳性能测试。
【文档编号】G01M17/04GK105865813SQ201610401914
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】王海庆, 宋志刚, 易建武, 蒋路军, 潘学玉
【申请人】东风汽车悬架弹簧有限公司