本发明涉及试验设备技术领域，更进一步涉及一种气囊疲劳测试装置。此外，本发明还涉及一种气囊疲劳测试方法。
背景技术：
汽车减震气囊是提升乘坐舒适性的一种工具，广泛用于于各类汽车中。减震气囊在生产时需要经过严格的测试，以保证其具有足够的安全性，满足长期使用的要求。
对减震气囊的测试主要通过模拟汽车在实际运行过程中震动轨迹，对其施加重复的作用力，使减震气囊不断被压缩和复原；目前现有的测试装置通过活塞对气囊进行施压，将动力输出组件的旋转运动转变为活塞的上下平移，在对不同尺寸的气囊测试时，需要改变活塞的竖向位置，因活塞由发动机或电机等驱动设备带动，需要一并调节驱动设备的位置，导致装置整体结构复杂；并且此方式完全通过机械运动实现，仅能通过改变转速调节压缩频率，而难以调节压缩幅度，难以满足更精细化的测试要求。
对于本领域的技术人员来说，如何设计一种结构简单、操作方便的气囊测试装置，是目前需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明提供一种气囊疲劳测试装置，结构简单，操作方便，能够有效地完成气囊检测操作，具体方案如下：
一种气囊疲劳测试装置，包括上限位装置和下限位装置，所述上限位装置连接竖向定位装置，所述上限位装置由所述竖向定位装置带动作竖向移动，并根据气囊的尺寸在相应的位置定位固定；所述下限位装置连接竖向振动装置，所述竖向振动装置带动所述下限位装置在竖直方向往复运动压缩气囊；所述竖向定位装置和所述竖向振动装置分别固定安装于机架上。
可选地，所述上限位装置包括相互固定的上模板和上固定座，所述上模板连接于所述竖向定位装置，所述上固定座底部呈与气囊形状相适应的球面；
所述下限位装置包括相互固定的下模板和下固定座，所述下模板连接于所述竖向振动装置，所述下固定座顶部呈与气囊形状相适应的球面。
可选地，所述所述竖向定位装置为丝杠，所述上模板包括中间设有间隙的上层板与下层板，所述上层板与丝杠螺纹配合，所述下层板固定安装所述上固定座；所述上层板与所述下层板之间通过竖向设置连接柱连接固定。
可选地，所述机架包括第一导向柱、第二导向柱、顶板、中板和底座，所述第一导向柱固定在所述顶板和所述中板之间，所述第二导向柱固定在所述中板和所述底座之间，所述连接柱贯穿所述中板；
所述上层板通过所述第一导向柱限位导向，所述下层板通过所述第二导向柱限位导向。
可选地，所述下模板通过所述第二导向柱限位导向。
可选地，所述竖向定位装置通过设置于所述顶板上的电机驱动旋转；所述电机通过控制单元控制运行。
可选地，所述竖向振动装置为液压油缸。
此外，本发明还提供一种气囊疲劳测试方法，包括：
设定竖向定位装置的最顶端与竖向振动装置最底端的间距为a，所述竖向定位装置的最顶端与上限位装置顶端的间距为b，所述竖向振动装置最底端与下限位装置底端的间距为c，所述上限位装置的高度为d，所述下限位装置的高度为e，气囊压缩前的高度为f，气囊压缩后的高度为g；
其中a、d、e为常量，f为预选值，c为可调值；
控制单元按如下公式计算：
b＝a-c-d-e-f；
所述下限位装置向上移动的最大位移＝c+f-g；
所述控制单元根据所述计算结果将所述上限位装置和所述下限位装置调节至相应位置。
可选地，所述控制单元分析输入数据是否合理，若合理则启动测试，若否则发出警报；判断过程按以下公式进行：
下限位装置上极限位置-下限位装置下极限位置＜f-g；
上限位装置下极限+下限位装置上极限<上限位装置和下限位装置的最大距离-上限位装置高度-下限位装置高度-气囊压缩后高度；
所述上限位装置的下极限位置＝a-c-d-e-n；
其中n为预留余量。
本发明公开了一种气囊疲劳测试装置，包括上限位装置和下限位装置，上限位装置连接竖向定位装置，上限位装置由竖向定位装置带动作竖向移动，并根据气囊的尺寸在相应的位置定位固定，可根据不同的气囊尺寸将上限位装置调节至合适的竖向位置；下限位装置连接竖向振动装置，竖向振动装置带动下限位装置在竖直方向往复运动以压缩气囊，上限位装置用于调节竖向位置以匹配不同尺寸的气囊，下限位装置则通过往复移动对气囊施加规律的压缩力；并且竖向定位装置和竖向振动装置分别固定安装于机架上，由机架提供支撑力。该装置用于提供循环压力的竖向振动装置位于底部，定位气囊位置的竖向定位装置位于顶部，两部分相互独立，竖向振动装置的驱动部件固定不动，竖向定位装置仅需带动上限位装置移动即可，从而简化了整体的结构。
本发明还提供一种气囊疲劳测试方法，控制单元按如下公式计算：b＝a-c-d-e-f；
下限位装置向上移动的最大位移＝c+f-g；
上限位装置的下极限位置＝a-c-d-e-n；
其中n为预留余量，竖向定位装置的最顶端与竖向振动装置最底端的间距为a，竖向定位装置的最顶端与上限位装置顶端的间距为b，竖向振动装置最底端与下限位装置底端的间距为c，上限位装置的高度为d，下限位装置的高度为e，气囊压缩前的高度为f，气囊压缩后的高度为g；
控制单元根据计算结果将上限位装置和下限位装置调节至相应位置；根据以上计算公式，仅需要输入部分数据就可计算得出剩余的数据，简化了操作步骤，计算过程由控制单元完成，能够避免人工输入出现错误的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明气囊疲劳测试装置一种具体实施例的结构图。
图中包括：
上限位装置1、上模板11、上层板111、下层板112、连接柱113、上固定座12、下限位装置2、下模板21、下固定座22、竖向定位装置3、竖向振动装置4、机架5、第一导向柱51、第二导向柱52、顶板53、中板54、底座55、电机6。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种气囊疲劳测试装置，结构简单，操作方便，能够有效地完成气囊检测操作。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的气囊疲劳测试装置和气囊疲劳测试方法进行详细的介绍说明。
如图1所示，为本发明气囊疲劳测试装置一种具体实施例的结构图，该装置由机架5提供支撑，机架5是整个装置的主体结构，其中包括上限位装置1和下限位装置2，上限位装置1连接于竖向定位装置3的底部，上限位装置1由竖向定位装置3带动作竖向移动，并根据气囊的尺寸在相应的位置定位固定，气囊尺寸越大，则上限位装置1的位置越高，使上限位装置1与下限位装置2之间的间距越大，保证气囊在初始状态下恰好可放入上限位装置1与下限位装置2之间。下限位装置2连接于竖向振动装置4的顶部，竖向振动装置4能够带动下限位装置2在竖直方向往复运动压缩气囊，使气囊不断被压缩和放松，对气囊进行疲劳测试。竖向定位装置3和竖向振动装置4分别固定安装于机架5上，通过机架5将各个部件集成于一处；该装置用于提供循环压力的竖向振动装置4位于底部，定位气囊位置的竖向定位装置3位于顶部，两部分相互独立，竖向振动装置4的驱动部件固定不动，竖向定位装置3仅需带动上限位装置1移动即可，上限位装置1结构简单，重量轻，不需要设置复杂的驱动结构，简化了整体的结构。
在上述方案的基础上，本发明在此提供一种更加具体的结构，本发明的上限位装置1包括上模板11和上固定座12，上模板11和上固定座12相互固定为一体，上模板11在上，上模板11连接于竖向定位装置3；上固定座12在下，上固定座12底部呈与气囊形状相适应的球面，球面向上凹陷，以保证与气囊的表面具有较大的贴合面积，使气囊受力均匀。
下限位装置2包括下模板21和下固定座22，下模板21和下固定座22相互固定为一体；下模板21在下，且下模板21的底部连接于竖向振动装置4，下固定座22顶部呈与气囊形状相适应的球面，球面向下凹陷，以保证与气囊的表面具有较大的贴合面积，气囊受力均匀。
优选地，本发明中的竖向定位装置3设置为丝杠，通过丝杠的旋转带动上模板11移动；具体地，上模板11包括中间设有间隙的上层板111与下层板112，上层板111与下层板112之间通过竖向设置连接柱113连接固定，也即上层板111、下层板112和连接柱113三者固定为一体，同步升降移动；上层板111与丝杠螺纹配合，并且丝杠贯穿上层板111，可在上层板111上固定设置螺纹套筒，螺纹套筒的内壁设置内螺纹，与丝杠上设置的外螺纹相互螺纹配合，将丝框的旋转运动转换为上层板111的竖直运动；下层板112固定安装上固定座12，也即丝杠可伸入到上层板111和下层板112之间，但并不与下层板111相连。
更进一步，本发明中的机架5包括第一导向柱51、第二导向柱52、顶板53、中板54和底座55等结构，第一导向柱51固定在顶板53和中板54之间，第二导向柱52固定在中板54和底座55之间；第一导向柱51和第二导向柱52均可设置为多根相互平行的光杆，第一导向柱51贯穿上层板111，上层板111通过第一导向柱51限位导向；第二导向柱52贯穿下层板112，下层板112通过第二导向柱52限位导向。
另外，为了保证下模板21上下移动时的稳定性，第二导向柱52贯穿下模板21设置，下模板21通过第二导向柱52限位导向。一般情况下，第一导向柱51和第二导向柱52分别设置为四根光杆，分别从矩形平板的四个顶角处起到支撑或导向的作用。
连接柱113贯穿中板54，由中板54对连接柱113进行限位导向；上层板111在顶板53和中板54所限定的范围内上下移动，下层板112在中板54与底座55之间上下移动。
竖向定位装置3通过设置于顶板53上的电机6驱动旋转，并且电机6通过控制单元控制运行，也即上限位装置1所处的位置通过电动控制，无需人工操作，其所处的位置更加精准，
优选地，竖向振动装置4为液压油缸，液压油缸的伸缩长度可根据需要相应地调节，从而模拟出不同的压缩状态，可使气囊压缩三分之一、二分之一等，压缩状态调节快速简便。
本发明还提供了一种气囊疲劳测试方法，预先设定竖向定位装置3的最顶端与竖向振动装置4最底端的间距为a，竖向定位装置3的最顶端与上限位装置1顶端的间距为b，竖向振动装置4最底端与下限位装置2底端的间距为c，上限位装置1的高度为d，下限位装置2的高度为e，气囊压缩前的高度为f，气囊压缩后的高度为g；当机架5的成型后，a、d、e三个数值都已确定，因此a、d、e为常量；气囊具有不同的型号标准，每种型号的尺寸是确定的，因此f为预选值，试验时选择对应的尺寸值即可；对于液压油缸来说，根据伸缩状态的不同，可使下限位装置2处于不同的高度，因此c为可调值，一旦设定c即为常量，每次试验之前设定好下限位装置2的位置作为初始状态，每次向上移动压缩后都回复到初始位置。
该方法包括以下过程：控制单元按如下公式计算：
b＝a-c-d-e-f；根据此公式计算出上限位装置1试验时所处的位置。
下限位装置向上移动的最大位移＝c+f-g；根据此公式计算出下限位装置2从初始位置向上移动的距离。
控制单元根据计算结果将上限位装置1和下限位装置2调节至相应位置。
通过上述计算公式，每次向控制单元输入数据时，仅需要输入某几个特定的数值即可，而无需全部手动输入，剩余的数值由控制单元计算得到，避免了人工输入错误的情况。
更进一步，控制单元分析输入数据是否合理，若合理则启动测试，若否则发出警报；判断是否合理的过程按以下公式进行：
下限位装置上极限位置-下限位装置下极限位置＜f-g；也即以一次伸缩的压缩过程中，下限位装置2向上移动的最大位移与向上移动的最大位移之间的差值应当小于气囊被压缩前的高度与压缩后的高度。
上限位装置下极限+下限位装置上极限<上限位装置和下限位装置的最大距离-上限位装置高度-下限位装置高度-气囊压缩后高度。
上限位装置的下极限位置＝a-c-d-e-n；其中n为预留余量，余量值根据实际情况作相应的调整，但每次试验时n为一固定不变的数值；根据此公式确定上限位装置1向下移动的最大位移，避免上限位装置1向下移动的距离过大产生撞击。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。