载荷模拟装置以及载荷模拟方法
【专利摘要】本发明公开了一种载荷模拟装置以及载荷模拟方法，该载荷模拟方法包括：根据车辆待测试的质心和质量确定出载荷模拟装置中各筒段的注液量；根据确定出的各筒段的注液量，从设置于车辆的底盘上的载荷模拟装置的各筒段上的注液孔中注液；在对载荷模拟装置完成注液后，对车辆进行性能试验；其中，载荷模拟装置具体包括：筒体，其由至少两个筒段串接而成；筒段顶部开设有注液孔和通气孔，其底部开设有安装阀门的排液孔；两个端板，分别设置于筒体的两端，用于封闭筒体；设置于相邻筒段间的挡板，用于隔离相邻筒段的腔体。本发明的技术方案中，一个载荷模拟装置可模拟出不同质量、不同质心的载荷；从而可以大大节省车辆的性能试验的成本。
【专利说明】载荷模拟装置以及载荷模拟方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发射装置领域，尤其涉及一种载荷模拟装置以及载荷模拟方法。
【背景技术】
[0002] 车辆通常包括：底盘和安装在底盘上的载荷。
[0003] 在车辆设计定型之前，通常在底盘的样车上安装与载荷总质量相等的载荷模拟装 置，用以模拟车辆整车的质心和重量，完成车辆在装载、运输、卸车等各种工作状况下的性 能试验。目前，现有的载荷模拟装置通常是一个钢筒或者浇注水泥的钢筒，即一个现有的载 荷模拟装置只能模拟出载荷的一个质心和一种质量。
[0004] 然而，为了更好地设计出车辆，需要对装载有不同质心、不同质量的载荷的车辆进 行性能试验。显然，现有的载荷模拟装置只能模拟出载荷的一个质心和一种质量；因此，有 必要提供一种可以模拟出不同质心和质量的载荷的载荷模拟装置。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种载荷模拟装置以及载荷模拟方 法，可以模拟出不同质心、不同质量的载荷。
[0006] 根据本发明技术方案的一个方面，提供了一种载荷模拟方法，包括：
[0007] 根据所述车辆待测试的质心和质量确定出载荷模拟装置中各筒段的注液量；
[0008] 根据确定出的各筒段的注液量，从设置于车辆的底盘上的载荷模拟装置的各筒段 上的注液孔中注液；
[0009] 在对所述载荷模拟装置完成注液后，对所述车辆进行性能试验；
[0010] 其中，所述载荷模拟装置具体包括：
[0011] 筒体，其由至少两个筒段串接而成的；所述筒段顶部开设有注液孔和通气孔，其底 部开设有安装有阀门的排液孔；
[0012] 两个端板，分别设置于所述筒体的两端，用于封闭所述筒体；
[0013] 设置于相邻筒段间的挡板，用于隔离相邻筒段的腔体。
[0014] 较佳地，所述根据所述车辆待测试的质心和质量确定出载荷模拟装置中各筒段的 注液量，具体包括：
[0015] 从注液量配置表中，查找到于所述待测试的质心和质量对应记录的各筒段的注液 量，作为确定出的载荷模拟装置中各筒段的注液量；
[0016] 其中，所述注液量配置表中预先存储了不同的质心和质量情况下，对应的各筒段 的注液量。
[0017] 进一步，在所述对所述车辆进行性能试验后，还包括：
[0018] 将排液管对接到所述载荷模拟装置各筒段的排液孔后，开启各排液孔的阀门，将 各筒段中先前注入的液体进行排放。
[0019] 根据本发明技术方案的另一个方面，还提供了一种载荷模拟装置，包括：
[0020] 筒体，其由至少两个筒段串接而成的；所述筒段顶部开设有注液孔和通气孔，其底 部开设有安装阀门的排液孔；
[0021] 两个端板，分别设置于所述筒体的两端，用于封闭所述筒体；
[0022] 设置于相邻筒段间的挡板，用于隔离相邻筒段的腔体。
[0023] 进一步，所述挡板的中央还开设有人孔；以及
[0024] 所述载荷模拟装置还包括：用以覆盖并封闭所述挡板的人孔的人孔盖。
[0025] 较佳地，所述筒体的筒段内设有至少一个隔水板；所述隔水板的侧面焊接在所述 筒体的内表面上；以及
[0026] 在所述筒段中端板与隔水板之间、挡板与隔水板之间、或者相邻两个隔水板之间 的腔体的顶部开设有注液孔和通气孔，其底部开设有安装阀门的排液孔。
[0027] 进一步，所述筒段中的隔水板的中央还开设有人孔；以及
[0028] 所述载荷模拟装置还包括：用以覆盖并封闭所述隔水板的人孔的人孔盖。
[0029] 较佳地，所述筒段内设置的隔水板为至少两个，以及
[0030] 所述筒段的相邻两个隔水板之间还设置有水箱；
[0031] 其中，所述相邻两个隔水板分别作为所述水箱的前板、后板；所述水箱的矩形的盖 板，其上边、下边分别焊接在所述筒段两侧的筒壁上，其前边、后边分别焊接在所述相邻两 个隔水板上；
[0032] 所述水箱的盖板上开设有注液孔，该注液孔与所述筒段顶部的注液孔相连通。
[0033] 进一步，所述载荷模拟装置，还包括：固定在所述筒体底部外表面的配重块。
[0034] 进一步，所述载荷模拟装置，还包括：分别环绕并固接在所述载荷模拟装置的筒体 的两个筒段外表面的两个吊耳环，以及固定在所述吊耳环上的吊耳。
[0035] 本发明的技术方案中，对车辆的一个载荷模拟装置中的各筒段进行注液，不同的 注液种类和注液量可以模拟出不同总质量的载荷；对载荷模拟装置中不同筒段进行选择性 地注液，以及对每个注液的筒段进行注液量的调整，可以使得一个载荷模拟装置模拟出不 同质心的载荷；从而可以大大节省车辆的性能试验的成本。
[0036] 而且，通过对该载荷模拟装置的筒段进行加注液体或者排放液体，可以方便地调 整载荷模拟装置的总质量和质心，与更换不同质量或质心的整个载荷模拟装置相比，大大 提高了车辆的性能试验的效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0037] 图1为本发明实施例的载荷模拟装置的立体示意图；
[0038] 图2为本发明实施例的一种筒段的立体透视示意图；
[0039] 图3为本发明实施例的筒段的侧视透视示意图；
[0040] 图4为本发明实施例的另一种筒段的立体透视示意图；
[0041] 图5为本发明实施例的吊耳的示意图；
[0042] 图6为本发明实施例的载荷模拟方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0043] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实 施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为 了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以 实现本发明的这些方面。
[0044] 本发明的发明人考虑到，若将载荷模拟装置划分为不同位置的舱段，且每个舱段 可以独立地调整该舱段的质心和质量，则可以模拟出不同质心、以及不同质量的载荷，从而 大大节省车辆的性能试验的成本。
[0045] 而且，调整各舱段的质心和质量，比更换整个载荷模拟装置更为方便，可以提高车 辆的性能试验的效率。
[0046] 下面结合附图具体介绍本发明实施例的技术方案。
[0047] 本发明实施例提供的一种设置于车辆的底盘上的载荷模拟装置，其立体示意图如 图1所示，包括：筒体101、两个端板102,以及至少一个挡板103。
[0048] 其中，筒体101由至少两个筒段111串接而成的。筒段111的立体透视示意图如 图2所示，其侧视透视示意图如图3所示，筒段111的顶部开设有注液孔121和通气孔122， 其底部开设有安装阀门123的排液孔（图中未标），阀门123与排液孔相连通。
[0049] 两个端板102分别设置于筒体101的两端，用于封闭筒体101。
[0050] 挡板103设置于相邻筒段111之间，用于隔离相邻筒段111的腔体。
[0051] 具体地，筒段111的两端分别设置有法兰；端板102的边缘一圈开设有螺栓孔；对 于每个端板102,该端板上的各螺栓孔分别与筒体101中最外侧的一个筒段111 一端的法兰 上的各过孔相对；该端板通过螺栓与该筒段的法兰相紧固。相紧固的端板102与筒段111 的法兰之间压紧有甲型密封圈（图中未标）。
[0052] 挡板103呈圆形，其边缘一圈开设有螺栓孔；对于挡板103上的每个螺栓孔，该螺 栓孔分别与相邻两个筒段111 一端的法兰上的过孔相对。挡板103通过螺栓分别与相邻两 个筒段111的法兰相紧固：螺栓依次穿过相邻两个筒段111中的一个筒段111 一端的法兰 的过孔、挡板103的螺栓孔、另一个筒段111 一端的法兰的过孔后，与配套的螺母旋紧。筒 段111的法兰与挡板103之间压紧有甲型密封圈（图中未标）。
[0053] 筒段111、端板102和挡板103的材质均可以是钢材；甲型密封圈的材质可以是橡 胶。
[0054] 为了便于对载荷模拟装置中的筒体101进行维护和维修，如图2所示，挡板103的 中央还开设有人孔；载荷模拟装置还包括：用以覆盖并封闭挡板103的人孔的人孔盖104。
[0055] 具体地，挡板103的人孔外围一圈开设有过孔；该人孔可以呈圆形，其直径可以为 几百毫米，例如550毫米。人孔盖104边缘一圈开设有螺栓孔。人孔盖104的各螺栓孔分 别与挡板103的人孔外围的各过孔相对。
[0056] 人孔盖104通过螺栓与开设有人孔的挡板103相紧固：对于每个螺栓，该螺栓依次 穿过人孔盖104的螺栓孔、挡板103的人孔外围的过孔，与配套螺母相旋紧。相紧固的人孔 盖104与挡板103之间压紧有乙型密封圈（图中未标）。乙型密封圈的材质可以是橡胶。
[0057] 技术人员可以将载荷模拟装置中注入的液体排空后，从筒体101的筒段111上拆 除端板102、从挡板103的人孔上拆除人孔盖104 ;使得技术人员可以从挡板103的人孔进 入到筒段111中进行维护或维修。
[0058] 筒段111可以为中空；如图3所示，筒段111也可以在其内设置有至少一个隔水板 124, 隔水板124的侧面焊接在筒段111的内表面上。对于筒体101的筒段111中端板102 与隔水板124之间、挡板103与隔水板124之间、或者相邻两个隔水板124之间的腔体，在其 顶部开设有注液孔121和通气孔122,其底部开设有安装阀门123的排液孔（图中未标）。 隔水板124的材质可以是钢材。
[0059] 为了便于对载荷模拟装置的筒体101中、设置有隔水板124的筒段111进行维护 和维修，如图3所示，筒段111中的隔水板124的中央还开设有人孔。载荷模拟装置还包括： 用以覆盖并封闭隔水板124的人孔的人孔盖105。
[0060] 具体地，隔水板124的人孔外围一圈开设有过孔；该人孔可以呈圆形，其直径可以 为几百毫米，例如550毫米。人孔盖105边缘一圈开设有螺栓孔。人孔盖105的各螺栓孔 分别与隔水板124的人孔外围的各过孔相对。
[0061] 人孔盖105通过螺栓与开设有人孔的隔水板124相紧固：对于每个螺栓，该螺栓依 次穿过人孔盖105的螺栓孔、隔水板124的人孔外围的过孔，与配套螺母相旋紧。相紧固的 人孔盖105与隔水板124之间压紧有乙型密封圈（图中未标）。
[0062] 技术人员可以将载荷模拟装置中注入的液体排空后，从筒体101的筒段111上拆 除端板102、从挡板103的人孔上拆除人孔盖104、从隔水板124的人孔上拆除人孔盖105 ; 使得技术人员可以从隔水板124的人孔进入到筒段中进行维护或维修。
[0063] 更优的，本发明实施例的载荷模拟装置中，若筒体101的一个筒段111内设置的 隔水板124为至少两个，则该筒段的相邻两个隔水板124之间，如图4所示，还设置有水箱 125。
[0064] 其中，该筒段中的相邻两个隔水板124分别作为水箱125的前板、后板；水箱125 的盖板呈矩形，其上边、下边分别焊接在该筒段的两侧筒壁上，其前边、后边分别焊接在该 筒段中的相邻两个隔水板124上。显然，水箱125即为水箱125的盖板、该筒段的相邻两个 隔水板124,以及该筒段的筒壁围成一个密封的腔体。
[0065] 水箱125的盖板上开设有注液孔（图中未标），该注液孔与水箱125所在的筒段 111顶部的注液孔相连通；该筒段底部开设有排液孔（图中未标）。
[0066] 技术人员可以通过控制注入水箱125中的液体的容积，更加细微地调整载荷模拟 装置的质量和质心。
[0067] 更优的，本发明实施例一的载荷模拟装置的筒体101的长度可以为设定长度，例 如15-21米；载荷模拟装置中的筒体101的外径可以为1. 6-2. 3米。
[0068] 为了模拟上装偏载和质心高度在载荷模拟装置的筒体101底部外表面设置附加 物品，如图3或图4所示，还包括：固定在筒体101的筒段111底部外表面的配重块106。 [0069] 为了便于吊运安装载荷模拟装置，载荷模拟装置，如图3或图4所示，还包括：分别 环绕并固接在筒体101的两个筒段111外表面的两个吊耳环，以及固定在吊耳环上的吊耳 107。
[0070] 吊耳107,如图5所示，其中央开设有吊孔；用于供吊运设备依次通过吊带、卸扣挂 于吊耳107的吊孔中，整体吊运安装载荷模拟装置。
[0071] 更优的，如图4所示，吊耳环的底部还设置有至少两个回转支耳108 ;回转支耳108 中央开设有圆形的耳孔；各回转支耳108的耳孔的轴在同一直线上，该直线平行于水平面。 回转支耳108用于通过螺栓等连接结构将载荷模拟装置固定在车辆的底盘上。
[0072] 基于上述设置于车辆的底盘上的载荷模拟装置，本发明实施例提供的车辆的载荷 模拟方法，其流程示意图如图6所示，包括如下步骤：
[0073] S601 :技术人员根据车辆待测试的质心和质量确定出载荷模拟装置中各筒段111 的注液量。
[0074] 具体地，技术人员从注液量配置表中，查找出与车辆的待测试的质心和质量对应 记录的载荷模拟装置的各筒段111的注液种类、注液量。其中，注液量配置表中预先存储 有：车辆不同的质心和质量情况下，该车辆的载荷模拟装置的各筒段111的注液种类和注 液量；各筒段ill的注液种类和注液量可以是技术人员根据实验数据预先获得的，也可以 是技术人员根据注液后的载荷模拟装置的各筒段111的力学原理计算得到的。注液种类可 以是水、燃油等液体。
[0075] 根据查找出的载荷模拟装置的各筒段的注液量，对载荷模拟装置的各筒段进行注 液。
[0076] S602 :根据确定出的各筒段111的注液量，从设置于车辆的底盘上的载荷模拟装 置的各筒段111上的注液孔121中注液。
[0077] 具体地，对于设置于车辆的底盘上的载荷模拟装置的各筒段111，将与其排液孔相 连通的阀门123关闭；根据确定出的各筒段111的注液量，从各筒段111上的注液孔121中 进行注液。
[0078] S603 :在对载荷模拟装置完成注液后，对车辆进行性能试验。
[0079] 在实际应用中，对车辆进行性能试验后，还将排液管对接到载荷模拟装置各筒段 111的排液孔后，开启各排液孔的阀门123,将各筒段111中先前注入的液体进行排放。
[0080] 本发明实施例的技术方案中，对车辆的一个载荷模拟装置中的各筒段进行注液， 不同的注液种类和注液量可以模拟出不同总质量的载荷；对载荷模拟装置中不同筒段进行 选择性地注液，以及对每个注液的筒段进行注液量的调整，可以使得一个载荷模拟装置模 拟出不同质心的载荷；从而可以大大节省车辆的性能试验的成本。
[0081] 而且，通过对该载荷模拟装置的筒段进行加注液体或者排放液体，可以方便地调 整载荷模拟装置的总质量和质心，与更换不同质量或质心的整个载荷模拟装置相比，大大 提高了车辆的性能试验的效率。
[0082] 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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应 视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种载荷模拟方法，其特征在于，包括： 根据车辆待测试的质心和质量确定出载荷模拟装置中各筒段的注液量； 根据确定出的各筒段的注液量，从设置于车辆的底盘上的载荷模拟装置的各筒段上的 注液孔中注液； 在对所述载荷模拟装置完成注液后，对所述车辆进行性能试验； 其中，所述载荷模拟装置具体包括： 筒体，其由至少两个筒段串接而成的；所述筒段顶部开设有注液孔和通气孔，其底部开 设有安装阀门的排液孔； 两个端板，分别设置于所述筒体的两端，用于封闭所述筒体； 设置于相邻筒段间的挡板，用于隔离相邻筒段的腔体。
2. 如权利要求1所述的载荷模拟方法，其特征在于，所述根据所述车辆待测试的质心 和质量确定出载荷模拟装置中各筒段的注液量，具体包括： 从注液量配置表中，查找到于所述待测试的质心和质量对应记录的各筒段的注液量， 作为确定出的载荷模拟装置中各筒段的注液量； 其中，所述注液量配置表中预先存储了不同的质心和质量情况下，对应的各筒段的注 液量。
3. 如权利要求2所述的载荷模拟方法，其特征在于，在所述对所述车辆进行性能试验 后，还包括： 将排液管对接到所述载荷模拟装置各筒段的排液孔后，开启各排液孔的阀门，将各筒 段中先前注入的液体进行排放。
4. 一种载荷模拟装置，其特征在于，包括： 筒体，其由至少两个筒段串接而成的；所述筒段顶部开设有注液孔和通气孔，其底部开 设有安装阀门的排液孔； 两个端板，分别设置于所述筒体的两端，用于封闭所述筒体； 设置于相邻筒段间的挡板，用于隔离相邻筒段的腔体。
5. 如权利要求4所述的载荷模拟装置，其特征在于，所述挡板的中央还开设有人孔；以 及 所述载荷模拟装置还包括：用以覆盖并封闭所述挡板的人孔的人孔盖。
6. 如权利要求5所述的载荷模拟装置，其特征在于，所述筒体的筒段内设有至少一个 隔水板；所述隔水板的侧面焊接在所述筒体的内表面上；以及 在所述筒段中端板与隔水板之间、挡板与隔水板之间、或者相邻两个隔水板之间的腔 体的顶部开设有注液孔和通气孔，其底部开设有安装阀门的排液孔。
7. 如权利要求6所述的载荷模拟装置，其特征在于，所述筒段中的隔水板的中央还开 设有人孔；以及 所述载荷模拟装置还包括：用以覆盖并封闭所述隔水板的人孔的人孔盖。
8. 如权利要求7所述的载荷模拟装置，其特征在于，所述筒段内设置的隔水板为至少 两个，以及 所述筒段的相邻两个隔水板之间还设置有水箱； 其中，所述相邻两个隔水板分别作为所述水箱的前板、后板；所述水箱的矩形的盖板， 其上边、下边分别焊接在所述筒段两侧的筒壁上，其前边、后边分别焊接在所述相邻两个隔 水板上； 所述水箱的盖板上开设有注液孔，该注液孔与所述筒段顶部的注液孔相连通。
9. 如权利要求1-8任一所述的载荷模拟装置，其特征在于，还包括：固定在所述筒体底 部外表面的配重块。
10. 如权利要求1-8任一所述的载荷模拟装置，其特征在于，还包括：分别环绕并固接 在所述载荷模拟装置的筒体的两个筒段外表面的两个吊耳环，以及固定在所述吊耳环上的 吊耳。
【文档编号】G01M17/00GK104062127SQ201410217145
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】李永来, 吕雪丽, 何利, 竺伊文, 邢春鹏, 赵衡柱, 吴新跃, 张国栋 申请人:北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院