一种可测试负重轮装置及其验证校准方法
【专利摘要】本发明属于坦克装甲车辆负重轮测试领域，为解决长期以来装甲车辆底盘行动系统负重轮参数的不可测的问题，本发明提供一种可测试负重轮装置及其验证校准方法，将原负重轮轮毂结构改进为梁辐式结构弹性体，不改变平衡肘连接轴尺寸，尽可能缩小轴承尺寸，加长应变梁，选择适当位置贴应变片，既起到原轮毂的联接与支撑作用，又能利用弹性体上的应变片组桥，每个电桥的差分输出即可对应一维载荷，同时对各组载荷进行采集、解耦、存储，可以实现对负重轮所受到的三维载荷进行静态和动态的测量。由此，本发明将为坦克装甲车辆底盘系统核心部件的自主研发提供有效支持，具有显著的军用价值，并且具有巨大的社会和经济效益。
【专利说明】一种可测试负重轮装置及其验证校准方法
【技术领域】
[0001]本发明属于坦克装甲车辆负重轮测试领域，具体涉及一种可测试负重轮装置及其验证校准方法。
【背景技术】
[0002]目前，由于坦克装甲车辆行动系统负重轮的动态载荷缺乏测试手段，在型号车辆预测设计中没有准确有效的载荷激励，设计时只能采用经验数据。与实际工况相比，经验数据准确度差、分散度大，难以为预测设计和分析提供可信赖的输入数据。
[0003]鉴于上述情况，如何研发出一种可测试负重轮装置，不仅可以支撑车体重量，起到负重轮的常规作用，还可以测试负重轮在车辆行驶时所受到的动态载荷，完成负重轮的实际工况参数测试，形成负重轮及行动系统优化时必需的可用试验数据；提供负重轮设计所需的载荷数据，进而缩短型号研制周期，降低研发成本，促进研发模式由经验设计向预测设计转型，对于本领域技术人员来说，是十分迫切需要努力实现的方向和目标。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种可测试负重轮装置及其验证校准方法，通过负重轮与传感器及测试系统的融合技术的研究，解决长期以来装甲车辆底盘行动系统负重轮参数的不可测的问题，以获得车辆行驶时负重轮所受到实际动态载荷。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]为解决上述技术问题，本发明提供一种可测试负重轮装置，其特征在于:包括信号处理单元非旋转部分、信号处理单元旋转部分、弹性体和负重轮轮辐。
[0008]其中，所述弹性体为应变梁结构，应变梁上贴有应变片。
[0009]其中，将所述弹性体的应变片分组，并按一定的组合组成多个电桥桥路，在负重轮承受载荷时，在应变梁上产生对应的应变，每个电桥的差分输出即可对应一维载荷并输出采集信号；信号处理单元旋转部分采集电桥桥路的差分信号和每个应变梁与预设初始位置之间的角度值，然后进行统一报文格式，通过无线模块传输至信号处理单元非旋转部分；信号处理单元非旋转部分接受无线信号后，经过力解耦算法对数据解耦整合.[0010]一种验证校准所述的可测试负重轮装置的方法，其特征在于:包括如下步骤:
[0011]步骤一，利用负重轮试验台架的履带装置模拟实车履带，带动负重轮转动；
[0012]步骤二，利用台架加载装置对可测试负重轮装置分别施加三维载荷，通过数据显示软件拟合台架输入载荷曲线与可测试负重轮装置输出载荷曲线；
[0013]步骤三，比较拟合曲线，进行公式整合，对可测试负重轮装置的量程、静态测试精度以及动态综合测试精度指标进行验证校准。
[0014](三)有益效果
[0015]与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果:[0016]本发明综合考虑负重轮功能要求和测试要求，将原负重轮轮毂结构改进为梁辐式结构弹性体，并在不改变平衡肘连接轴尺寸的前提下，在许用范围内尽量缩小轴承尺寸，加长应变梁，选择适当位置贴应变片，以提高可靠性与灵敏性，既起到原轮毂的联接与支撑作用，又能利用梁辐式结构的弹性体上的应变片组桥，每个电桥的差分输出即可对应一维载荷，同时对各组载荷进行采集、解耦、存储，可以实现对负重轮所受到的三维载荷进行静态和动态的测量。本发明将在新一代测试平台中得到应用，并为坦克装甲车辆底盘系统核心部件的自主研发提供有效支持，具有显著的军用价值，并且具有巨大的社会和经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明提供的可测试负重轮的结构分解图；
[0018]图2为本发明提供的可测试负重轮中弹性体的结构图。
[0019]图中:I为信号处理单元非旋转部分，2为信号处理单元旋转部分，3为弹性体，4为负重轮轮辐，5为连接轴，6为安装底座。
【具体实施方式】
[0020]为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。
[0021]如图1所示，本发明提供的可测试负重轮装置，包括信号处理单元非旋转部分1、信号处理单元旋转部分2、弹性体3和负重轮轮辐4。
[0022]如图2所示，所述弹性体3为应变梁结构，应变梁上贴有应变片。
[0023]其中，将所述弹性体3的应变片分组，并按一定的组合组成多个电桥桥路，在负重轮承受载荷时，在应变梁上产生对应的应变，每个电桥的差分输出即可对应一维载荷并输出采集信号；信号处理单元旋转部分采集电桥桥路的差分信号和每个应变梁与预设初始位置之间的角度值，然后进行统一报文格式，通过无线模块传输至信号处理单元非旋转部分；信号处理单元非旋转部分接受无线信号后，经过力解耦算法对数据解耦整合，并且根据上位机要求将数据传输至上位机；上位机上安装有数据显示分析软件，以曲线方式对采集数据进行显示和分析。
[0024]一种验证校准所述的可测试负重轮装置的方法，包括如下步骤:
[0025]步骤一，利用负重轮试验台架的履带装置模拟实车履带，带动负重轮转动；
[0026]步骤二，利用台架加载装置对可测试负重轮装置分别施加三维载荷，通过数据显示软件拟合台架输入载荷曲线与可测试负重轮装置输出载荷曲线；
[0027]步骤三，比较拟合曲线，进行公式整合，对可测试负重轮装置的量程、静态测试精度以及动态综合测试精度指标进行验证校准。
[0028]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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以进行若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种可测试负重轮装置，其特征在于:包括信号处理单元非旋转部分(I)、信号处理单元旋转部分(2)、弹性体(3)和负重轮轮辐(4)。
2.如权利要求1所述的可测试负重轮装置，其特征在于:所述弹性体(3)为应变梁结构，应变梁上贴有应变片。
3.如权利要求2所述的可测试负重轮装置，其特征在于:将所述弹性体(3)的应变片分组，并按一定的组合组成多个电桥桥路，在负重轮承受载荷时，在应变梁上产生对应的应变，每个电桥的差分输出即可对应一维载荷并输出米集信号；信号处理单兀旋转部分(2)采集电桥桥路的差分信号和每个应变梁与预设初始位置之间的角度值，然后进行统一报文格式，通过无线模块传输至信号处理单元非旋转部分(I);信号处理单元非旋转部分(I)接受无线信号后，经过力解耦算法对数据解耦整合。
4.一种验证校准如权利要求1所述的可测试负重轮装置的方法，其特征在于:包括如下步骤:步骤一，利用负重轮试验台架的履带装置模拟实车履带，带动负重轮转动；步骤二，利用台架加 载装置对可测试负重轮装置分别施加三维载荷，通过数据显示软件拟合台架输入载荷曲线与可测试负重轮装置输出载荷曲线；步骤三，比较拟合曲线，进行公式整合，对可测试负重轮装置的量程、静态测试精度以及动态综合测试精度指标进行验证校准。
【文档编号】G01M17/013GK103604614SQ201310643362
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】魏来生, 赵宁, 贾川, 陈宇, 白国华, 曹宇, 李振平, 金昊龙, 郭贵福, 侯友山, 肖洁, 马明, 王超 申请人:中国北方车辆研究所