专利名称：车辆落物翻车保护结构测试试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程车辆安全测试设备领域，具体而言，涉及一种车辆落物翻车保护结构测试试验台。
背景技术：
工程车辆在施工过程中经常发生翻车或落物坠落砸中驾驶室等事故，使驾驶室发生极度变形，导致驾驶员遭受极大的伤害甚至死亡，造成巨大的生命财产损失，因此工程车辆的安全性越来越受到人们的关注。许多国家对安装驾驶室落物和翻车保护结构有强制性要求。目前国内外相关标准均对工程车辆驾驶室的防落物和防倾翻保护结构有严格要求，我国的工程机械企业也逐渐开展FOPS (防落物保护结构)和ROPS (防倾翻保护结构)的研究。如今通用的测试工程车辆落物保护结构性能的试验台是由起吊电机、支架、重锤、落物保护结构、DLV (挠曲极限量)实物模型组成。利用起吊电机将重锤提到指定高度后，再将重锤分离并使之自由下落至落物保护结构上，以此来测试驾驶室落物保护结构是否能够保护DLV实物模型，即评价落物保护结构是否合格。国家 质量检测中心工程车辆驾驶室防落物、倾翻试验台由防倾翻和防落物两个独立的平台构成，分别由加载架、压垮油缸、加载横梁、立柱、侧载油缸、侧载祐1架、起升机构、起升吊具、导轨架、落锤、落物桁架、驾驶室和DLV (挠曲极限量)实物模型组成。做防落物保护实验时，先将驾驶室固定放置于防落物实验台的导轨架下，再将DLV挠曲极限量放置于驾驶室中相应位置，启动固定在落物桁架上的起升机构提升起升吊具上的落锤至所需高度，再人为爬上去剪断钢索完成落物保护实验。做防倾翻实验时，则需先将驾驶室固定放置于防倾翻实验台靠侧载桁架一侧，将安装在侧载桁架上的侧载油缸的球头放在驾驶室承窝处，启动泵站，油缸加载完成防倾翻实验。现有的各种试验平台占地面积庞大，耗材多且功能单一，无法完成多种测试任务。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种车辆落物翻车保护结构测试试验台，结构简单，占地面积小，能够实现多种测试功能。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种车辆落物翻车保护结构测试试验台，包括:安装座，待测试保护结构固定设置在安装座内；落物冲击装置，设置在安装座上，并位于待测试保护结构上方，具有可自由落体地冲击待测试保护结构的冲击件；倾翻加载装置，设置在安装座上，并向待测试保护结构施加倾翻作用力。进一步地，试验台还包括:固定设置在安装座上的导轨，导轨内部形成竖直导向空间，冲击件可自由落体地设置在竖直导向空间内；吊绳，一端连接在冲击件的顶端；落物冲击装置还包括驱动机构，驱动机构连接在吊绳的另一端，驱动吊绳吊起冲击件。进一步地，吊绳与冲击件相连的一端连接有脱钩器，脱钩器包括电磁脱钩器和/或机械式脱钩器。进一步地，落物冲击装置还包括设置在导轨顶端的滑轮，吊绳绕经滑轮后固定连接在冲击件上。进一步地，导轨与安装座之间固定连接有撑杆。进一步地，落物冲击装置上还设置有控制冲击件的下落高度的激光位移计。进一步地，导轨的顶端与安装座之间通过拉绳固定连接。进一步地，撑杆为连接在导轨中部的斜撑杆，拉绳为连接在导轨的顶端与安装座之间的斜拉绳。进一步地，倾翻加载装置包括对待测试保护结构施加作用力的施力油缸，施力油缸固定设置在安装座上，在施力油缸与待测试保护结构之间设置有压力传感器和/或拉线式传感器。进一步地，施力油缸包括作用于待测试保护结构的加载球头，加载球头与待测试保护结构之间设置有载荷分配器。进一步地，施力油缸包括对待测试保护结构施加水平作用力的水平施力油缸和/或对待测试保护结构施加竖直作用力的竖直施力油缸。进一步地，安装座包括:底座，待测试保护结构固定设置在底座上；竖支撑梁，固定设置在底座上，待测试保护 结构位于多个竖支撑梁围成的空间内；横支撑梁，固定连接在相邻的两个竖支撑梁之间，落物冲击装置设置在横支撑梁上；横支撑梁上下位置可调地设置在竖支撑梁上。进一步地，安装座还包括辅助支撑梁，辅助支撑梁连接在相对设置的两个横支撑梁之间。进一步地，辅助支撑梁通过吊框固定连接在横支撑梁上，且辅助支撑梁可选择地设置在横支撑梁的上侧或者下侧。进一步地，试验台还包括摆锤机构，摆锤机构可摆动地设置在安装座上，摆锤机构的锤头对应待测试保护结构设置。应用本实用新型的技术方案，车辆落物翻车保护结构测试试验台包括安装座、落物冲击装置和倾翻加载装置。待测试保护结构固定设置在安装座内；落物冲击装置设置在安装座上，并位于待测试保护结构上方，具有可自由落体冲击待测试保护结构的冲击件；倾翻加载装置设置在安装座上，并向待测试保护结构施加倾翻作用力。本实用新型的试验台，不仅能够为待测试保护结构提供落物冲击保护结构综合测试，还能够为待测试保护结构提供翻车保护结构综合测试，且两种测试均在同一装置上实现，其占地面积小，结构简单紧凑，操作方便，具有多种测试功能。
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:[0027]图1示出了根据本实用新型的实施例的车辆落物翻车保护结构测试试验台的结构示意图；以及图2示出了根据图1的车辆落物翻车保护结构测试试验台的侧视结构示意图。附图标记:10、安装座；20、落物冲击装置；30、倾翻加载装置；40、待测试保护结构；50、摆锤机构；60、智能控制台；11、底座；12、竖支撑梁；13、横支撑梁；14、辅助支撑梁；15、吊框；21、冲击件；22、导轨；23、吊绳；24、驱动机构；25、撑杆；26、拉绳；221、滑轮；31、水平施力油缸；32、竖直施力油缸；33、压力传感器；34、加载球头；35、载荷分配器；36、拉线式传感器。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1和图2所示，根据本实用新型的实施例，车辆落物翻车保护结构测试试验台包括安装座10、落物冲击装置20和倾翻加载装置30。安装座10固定设置在工作台上，用于为待测试保护结构40提供测试空间，并固定安装落物冲击装置20和倾翻加载装置30。待测试保护结构40可以和安装座10 —起固定设置在同一个工作台上，也可以直接固定设置在安装座10上。当待测试保护结构40固定设置在安装座10上时，其可以直接焊接在安装座10上，也可以通过螺栓连接等方式可拆卸地固定连接在安装座10上。在本实施例中，待测试保护结构40是可拆卸地固定连接在安装座10上的，此种设置方式可以根据需要对待测试保护结构40进行更换，以便使本实用新型的试验台能够应用于多种不同的保护结构的测试，具有更广泛的适用范围。落物冲击装置20设置在安装 座10上，并位于待测试保护结构40上方，具有可自由落体冲击待测试保护结构40的冲击件21，主要用于为待测试保护结构40提供落物冲击作用力，以便对待测试保护结构40的抗落物冲击能力进行测试。倾翻加载装置30设置在安装座10上，并向待测试保护结构40施加倾翻作用力，以便对待测试保护结构40的防倾翻性能进行测试。由于落物冲击装置20和倾翻加载装置30均固定设置在安装座10上，且待测试保护结构40也位于安装座10内，因此，包括上述结构的车辆落物翻车保护结构测试试验台不仅能够对待测试保护结构40提供落物冲击保护结构综合测试，也可以为待测试保护结构40提供翻车保护结构综合测试，且两种测试功能均在同一装置上实现，因此本实用新型的车辆落物翻车保护结构测试试验台结构简单紧凑，占地面积小，操作方便，具有多种测试功能，能够满足多种测试需要。安装座10包括底座11、竖支撑梁12和横支撑梁13。底座11固定设置在工作台上，其上具有支脚，待测试保护结构40固定设置在该底座11上。多根竖支撑梁12沿竖直方向固定设置在底座11上，并围成一个放置空间，待测试保护结构40位于该放置空间内。竖支撑梁12可以通过可拆卸的方式固定设置在底座11上，例如螺栓连接等。横支撑梁13连接在两个相邻的竖支撑梁12之间，并与竖支撑梁12—起形成框架安装支撑结构，不仅可以起到支撑落物冲击装置20和倾翻加载装置30的作用，也可以起到安装支撑落物冲击装置20和倾翻加载装置30或者其它测试装置的作用。[0037]在本实施例中，竖支撑梁12为四个，分别位于底座11的四角，横支撑梁13也为四个，并依次连接在相邻的两个竖支撑梁12之间，竖支撑梁12和横支撑梁13—起围成矩形框体结构，落物冲击装置20和倾翻加载装置30均设置在该矩形框体结构上。优选地，横支撑梁13在竖支撑梁12上的高度位置可调。对于不同的待测试保护结构40，需要有不同的高度空间，因此，使横支撑梁13在竖支撑梁12上的高度位置可调，就可以使本实用新型的试验台能够适用于多种不同类型的测试装置，可以满足多种不同的测试需要。在本实施例中，各竖支撑梁12上沿竖直方向依次设置有多个连接螺栓孔，横支撑梁13可以根据需要选择其设置高度。优选地，安装座10还包括辅助支撑梁14，辅助支撑梁14连接在相对设置的两个横支撑梁13之间。辅助支撑梁14通过吊框15固定连接在横支撑梁13上，且辅助支撑梁14可选择地设置在横支撑梁13的上侧或者下侧。该辅助支撑梁14可以设置在两个横支撑梁13的中部，以在两个横支撑梁13之间形成安装支撑结构，倾翻加载装置30可以根据待测试保护结构40的位置设置在辅助支撑梁14上的相应位置，这种设置方式克服了待测试保护结构40只能够设置在矩形框体结构的边框位置的缺陷，使得倾翻加载装置30可以设定在预设的位置，从而使试验台具有较好的试验效果。吊框15的位置可以调整，例如使用于安装辅助支撑梁14的框体部分位于横支撑梁13上侧，此时辅助支撑梁14位于横支撑梁13上侧。而对于需要使辅助支撑梁14位于横支撑梁13下侧的试验台，则可以将吊框15的安装辅助支撑梁14的框体下移，从而可以很方便地将辅助支撑梁14安装在横支撑梁13的下侧。上述结构可以很方便地调整设置在辅助支撑梁14上的测试装置的高度，因此可以满足不同待测试保护结构40的测试需要。落物冲击装置20包括 冲击件21、导轨22、吊绳23以及驱动机构24。冲击件21用于在预定的高度上对待测试保护结构40进行冲击，以测试其抗落物冲击能力。该冲击件21例如为落锤。导轨22固定设置在安装座10的横支撑梁13上，其内部形成竖直导向空间，冲击件21可呈自由落体状态地设置在竖直导向空间内，并在需要测试落物冲击时以自由落体状态对待测试保护结构40进行冲击。该导轨22可以为中空的矩形框体结构，也可以为空心的圆形管路结构，或者其它的具有竖直导向限位作用的结构，还可以为一面开口的导向槽结构，其具体结构可以根据实际的使用情况来定。导轨22能够对落锤的下落过程进行准确的限位导向，并对落物试验结束后的落锤进行有效限位，防止落锤不定向反弹可能造成的危害，有效的提高了试验的安全性。在导轨22的顶端还设置有位移传感器，可以测量冲击件21的实时高度，以便于计算冲击件21的冲击力及冲击前后能量损失。该位移传感器例如为激光位移计。在本实施例中，导轨22与安装座10的横支撑梁13之间固定连接有撑杆25，撑杆25连接在导轨22的中部，并与横支撑梁13之间成一定角度，使撑杆25、导轨22与横支撑梁13之间形成稳定的三角形支撑结构。撑杆25为多个，并在导轨22的周围均布，从而对导轨22起到支撑和定位的作用，使导轨22可以悬设在待测试保护结构40的上方。优选地，在导轨22的顶端与安装座10的竖支撑梁12之间还设置有拉绳26，拉绳26为斜拉绳。拉绳26为导轨22提供拉紧作用力，与上述的撑杆25相配合，为导轨22提供更加稳定的定位结构。该拉绳26也可以设置在导轨22的其它位置，例如中部偏上的位置等。[0046]吊绳23的一端从导轨22的顶部开口处进入导轨22内，并连接在冲击件21的顶端，吊绳23的另一端连接在驱动机构24上，并在驱动机构24的驱动作用下调节冲击件21的下落高度，以便为冲击件21提供不同的冲击作用力。驱动机构24例如为驱动电机等起升机构。优选地，在导轨22的顶端设置有滑轮221，吊绳23绕设在该滑轮221上之后连接至冲击件21的顶端。优选地，在吊绳23和冲击件21之间连接有脱钩器，该脱钩器包括电磁脱钩器和/或机械式脱钩器。在本实施例中，脱钩器包括电磁脱钩器和机械式脱钩器，使得操作人员可根据实际需要在手动脱钩和自动脱钩两种模式之间进行选择。该脱钩器简化了脱钩结构，使落锤过程易于控制，并能够有效地提高试验的安全性。倾翻加载装置30包括对待测试保护结构40施加作用力的施力油缸，施力油缸固定设置在安装座10上，在施力油缸与待测试保护结构40之间设置有压力传感器33和拉线式传感器36，用以测量待测试保护结构40的适时载荷和适时能量。该施力油缸也可以用气缸或者电动推杆等施力机构来代替。优选地，施力油缸包括作用于待测试保护结构40的加载球头34，压力传感器33设置在加载球头34与施力油缸的活塞杆之间，拉线式传感器36固定在施力油缸缸筒上，拉线式传感器36的拉线与加载球头相连。加载球头34与待测试保护结构40之间设置有载荷分配器35，施力油缸的作用力可以通过该载荷分配器35均布在待测试保护结构40上，从而获得更加客观有效的测试数据。在本实施例中，载荷分配器例如为顶部加载梁和侧面加载梁。优选地，施力油缸包括对待测试保护结构40施加水平作用力的水平施力油缸31和/或对待测试保护结构40施加竖直作用力的竖直施力油缸32，可以对待测试保护结构40从不同方位进行全面有效的测试，从而有效提高测试精度。在本实施例中，竖直施力油缸32为两个，两个竖直施力油缸32均连接在辅助支撑梁14上。在待测试保护结构40的顶部可拆卸地设置有顶部加载梁，两个竖直施力油缸32分别设置在该顶部加载梁的两端。该顶部加载梁在进行落物冲击测试时，是处于拆卸状态的，冲击件21直接作用于待测试保护结构40的顶部。水平施力油缸31也有两个，两个水平施力油缸31与待测试保护结构40之间设置有侧面加载梁。水平施力油缸31也可以为一个，且可以直接作用于待测试保护结构40上。优选地，在辅助支撑梁14与导轨22之间也连接有撑杆25。在其它的实施例中，试验台还可以包括摆锤机构50，以便于对待测试保护结构40进行正面冲击的试验。摆锤机构50可摆动地设置在安装座10上，摆锤机构50的锤头对应待测试保护结构40设置，该摆锤机构50在驱动机构24的作用下扬起，并在自重作用下下落，对待测试保护结构40造成正面的冲击作用。摆锤机构50中设置有角度传感器，可以测量摆锤对待测试保护结构的冲击力及冲击前后能量损失。车辆落物翻车保护结构测试试验台还可以包括一智能控制台60，该智能控制台60连接至激光位移计、角度传感器和驱动电机，用于对落锤和摆锤高度进行实时监测，从而控制落锤和摆锤的冲击能量。[0056]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:车辆落物翻车保护结构测试试验台包括安装座、落物冲击装置和倾翻加载装置。待测试保护结构固定设置在安装座内；落物冲击装置设置在安装座上，并位于待测试保护结构上方，具有可自由落体冲击待测试保护结构的冲击件；倾翻加载装置设置在安装座上，并向待测试保护结构施加倾翻作用力。本实用新型的试验台，不仅能够为待测试保护结构提供落物冲击保护结构综合测试，还能够为待测试保护结构提供翻车保护结构综合测试，且两种测试均在同一装置上实现，其占地面积小，结构简单紧凑，操作方便，具有多种测试功能。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种车辆落物翻车保护结构测试试验台，其特征在于，包括: 安装座(10)，待测试保护结构(40)固定设置在所述安装座(10)内； 落物冲击装置(20)，设置在所述安装座(10)上，并位于所述待测试保护结构(40)上方，具有可自由落体地冲击所述待测试保护结构(40)的冲击件(21);以及 倾翻加载装置(30)，设置在所述安装座(10)上，并向所述待测试保护结构(40)施加倾翻作用力。
2.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于， 所述试验台还包括: 固定设置在所述安装座(10)上的导轨(22)，所述导轨(22)内部形成竖直导向空间，所述冲击件(21)可自由落体地设置在所述竖直导向空间内；以及 吊绳(23)，一端连接在所述冲击件(21)的顶端； 所述落物冲击装置(20)还包括驱动机构(24)，所述驱动机构(24)连接在所述吊绳(23)的另一端，驱动所述吊绳(23)吊起所述冲击件(21)。
3.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于，所述吊绳(23)与所述冲击件(21)相连的一端连接有脱钩器，所述脱钩器包括电磁脱钩器和/或机械式脱钩器。
4.根据权利要求2所述的试验台，其特征在于，所述落物冲击装置(20)还包括设置在所述导轨(22)顶端的滑轮(221)，所述吊绳(23)绕经所述滑轮(221)后固定连接在所述冲击件(21)上。
5.根据权利要求2·所述的试验台，其特征在于，所述导轨(22)与所述安装座(10)之间固定连接有撑杆(25)。
6.根据权利要求1所述的试验台，其特征在于，所述落物冲击装置(20)上还设置有控制所述冲击件(21)的下落高度的激光位移计。
7.根据权利要求5所述的试验台，其特征在于，所述导轨(22)的顶端与所述安装座(10)之间通过拉绳(26)固定连接。
8.根据权利要求7所述的试验台，其特征在于，所述撑杆(25)为连接在所述导轨(22)中部的斜撑杆，所述拉绳(26)为连接在所述导轨(22)的顶端与所述安装座(10)之间的斜拉绳。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的试验台，其特征在于，所述倾翻加载装置(30)包括对所述待测试保护结构(40)施加作用力的施力油缸，所述施力油缸固定设置在所述安装座(10)上，在所述施力油缸与所述待测试保护结构(40)之间设置有压力传感器(33)和/或拉线式传感器(36)。
10.根据权利要求9所述的试验台，其特征在于，所述施力油缸包括作用于所述待测试保护结构(40)的加载球头(34)，所述加载球头(34)与所述待测试保护结构(40)之间设置有载荷分配器(35)。
11.根据权利要求10所述的试验台，其特征在于，所述施力油缸包括对所述待测试保护结构(40)施加水平作用力的水平施力油缸(31)和/或对所述待测试保护结构(40)施加竖直作用力的竖直施力油缸(32)。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的试验台，其特征在于，所述安装座(10)包括: 底座(11)，所述待测试保护结构(40 )固定设置在所述底座(11)上；竖支撑梁(12)，固定设置在所述底座(11)上，所述待测试保护结构(40)位于多个所述竖支撑梁(12)围成的空间内； 横支撑梁(13)，固定连接在相邻的两个所述竖支撑梁(12)之间，所述落物冲击装置(20)设置在所述横支撑梁(13)上； 所述横支撑梁(13)上下位置可调地设置在所述竖支撑梁(12)上。
13.根据权利要求12所述的试验台，其特征在于，所述安装座(10)还包括辅助支撑梁(14)，所述辅助支撑梁(14)连接在相对设置的两个所述横支撑梁(13)之间。
14.根据权利要求13所述的试验台，其特征在于，所述辅助支撑梁(14)通过吊框(15)固定连接在所述横支撑梁(13)上，且所述辅助支撑梁(14)可选择地设置在所述横支撑梁(13)的上侧或者下侧。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的试验台，其特征在于，所述试验台还包括摆锤机构(50 )，所述摆锤机构(50 )可摆动地设置在所述安装座(10 )上，所述摆锤机构(50 )的锤头对应所述待 测试保护结构(40)设置。
专利摘要本实用新型提供了一种车辆落物翻车保护结构测试试验台。该车辆落物翻车保护结构测试试验台包括安装座(10)，待测试保护结构(40)固定设置在安装座(10)内；落物冲击装置(20)，设置在安装座(10)上，并位于待测试保护结构(40)上方，具有可自由落体地冲击待测试保护结构(40)的冲击件(21)；倾翻加载装置(30)，设置在安装座(10)上，并向待测试保护结构(40)施加倾翻作用力。根据本实用新型的车辆落物翻车保护结构测试试验台，结构简单，占地面积小，能够实现多种测试功能。
文档编号G01N3/303GK203148797SQ20132017470
公开日2013年8月21日 申请日期2013年4月9日 优先权日2013年4月9日
发明者谢唯艳, 付顺强, 孙国香, 张保山, 孙泽海, 汪志凯 申请人:中联重科股份有限公司