专利名称：自行车车架冲击试验方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于自行车车架冲击试验方法及设备的发明。
自行车车架冲击试验方法及设备，广泛应用于对各种类型自行车车架进行疲劳强度的试验，特别适用于单弯梁女式自行车车架的试验。
已有的一种上海市自行车研究所1985年发行的《中华人民共和国轻工业部自行车质量考核办法》中规定的车架疲劳强度试验方法，使用JZC-01车架冲击试验机，把自行车车架一端的后叉咀铰接于水平安装的定支轴上，在“7”字形鞍杆顶端过该鞍杆纵截面施加测试力，在车架的另一端的前立管内配装入前叉撑杆支于凸轮振动器上进行车架冲击试验，这种仅在车架纵截面内加载冲击的试验方法简单易行，试验设备结构简单、可靠，使用方便，造价低廉。通过该种方法测试的男式自行车车架，一般能保证车架的强度要求和骑行安全;但是，通过该种方法测试的女式自行车车架，特别是单弯梁女式自行车车架，在实地骑行中，由于经受不住人体、车身的左右晃动，双脚周而复始的侧扭交替蹬踏，骑行中为躲避障碍自行车突然转向加速，以及变幻的风力风向、崎岖坡谷路面等骑行条件造成的种种侧向动力负荷，实践表明，往往仍会发生疲劳破坏，影响骑行安全。因此，上述自行车车架冲击试验方法及设备，亟待进一步改进和完善。
本发明的任务是，提供一种简单合理能确保骑行安全的自行车车架冲击试验方法及设备，特别适用于对女式自行车车架进行冲击试验。
本发明的技术解决方案是，采用对车架纵截面不对称加载冲击的试验方法及设备，也就是一种把自行车车架一端的后叉咀铰接于水平安装的定支轴上，在“7”字形鞍杆顶端过该鞍杆纵截面施加测试力P1，在车架另一端的前立管内配装入前叉撑杆支于振动器上进行的车架冲击试验方法，在车架的中轴一端。垂直该中轴轴线还施加一个测试力P2，在鞍杆轴上，则施加一个对应该测试力P2的平衡力N，且该轴受力N处的振动中心与所述的鞍杆纵截面相垂直。
考虑到施加测试力P2的简单易行，该测试力P2可以是重力载荷或者弹性载荷的。
考虑到施加平衡力N的简便，该平衡力N可以是柔性传递施加的重力载荷或者弹性载荷。
一种把自行车车架一端的后叉咀铰接于水平安装的定支轴上，在“7”字形鞍杆顶端过该鞍杆纵截面施加测试力P1，在车架另一端的前立管内配装入前叉撑杆支于按规定转速旋转的凸轮振动器上进行巅波的车架冲击试验机，在车架的中轴一端，垂直该中轴轴线还施加一个重力载荷或者弹性载荷的测试力P2，在鞍杆轴上，则柔性传递施加一个对应该测试力P2的重力载荷或者弹性载荷的平衡力N，且该轴受力N处的振动中心与所述的鞍杆纵截面相垂直。
考虑到施加测试力P2装置的结构简单，便于实施，该测试力P2可以是施加在中轴一端的砝码重力或者弹簧张力。
考虑到施加平衡力N装置的结构简单、可靠、实施方便，该平衡力N可以是施加在鞍杆轴上通过绕性索链传递过滑轮转向吊挂的砝码重力，或者是直接施加在鞍杆轴上的弹簧张力。
由于采用了对车架纵截面不对称加载冲击的车架冲击试验方法及设备，使本发明的试验方法及设备，即保留了1985年上海市自行车研究所发行的《中华人民共和国轻工业部自行车质量考核办法》和用JZC-01车架冲击试验机进行车架疲劳强度试验规定的，在车架纵截面内加载冲击来考核车架疲劳强度的办法;又可通过偏离车架纵截面加载冲击来考核车架横截面抗侧向负荷的能力。使车架冲击试验的方法更符合自行车实地骑行中的受力状况，从而为保证骑行安全，提供了一种比较科学合理、简单易行的新的试验方法，並且试机结构简单，造价低廉，可在原JZC-01车架冲击试验机的基础上，只需增加中轴侧载及其平衡的加载装置，就能组成本发明的新型车架冲击试验机。因此，易于推广实施，为确保自行车产品车架部件的强度和骑行者的人身安全，提供了一种科学合理，可以兼容JZC-01原车架冲击试验机功能，而又经济可靠的新的车架冲击试验方法及设备。
附图描述了本发明的几种实施例。
图1一种自行车车架冲击试验方法的示意图。
图2图1试验方法的一种试验设备的正视图。
图3图2的移去定支轴支座后的左视图。
图4图2、图3试验设备中，在中轴一端施加测试力P2的另一种加载结构形式-弹性载荷装置的局部视图。
图5图2、图3试验设备中，在鞍杆轴上施加测试力P2的平衡力N的另一种加载结构形式-弹性载荷装置的局部视图。
图1描述了一种自行车车架冲击试验方法的实施例，与上海市自行车研究所1985年发行的《中华人民共和国轻工业部自行车质量考核办法》中规定的车架疲劳强度试验方法一样，试件-自行车车架(1)一端的后叉咀铰接于水平安装的定支轴(3)上，带滚轮(22)的前叉撑杆(7)和“7”字形鞍杆(5)分别与前立管(6)、后立管(21)配装，该前叉撑杆(7)、鞍杆(5)的纵截面调整到车架(1)纵载面后分别锁定在前、后立管(6)和(21)的孔内，在鞍杆(5)顶端过该鞍杆(5)纵截面施加测试力P1;所不同的是，在车架(1)的中轴(2)一端-偏离车架(1)纵截面，对该车架(1)纵截面不对称地垂直该中轴(2)轴线还施加一个测试力P2，在鞍杆轴(4)上，则施加一个对应该测试力P2的平衡力N，且该轴(4)受力N处的振动中心与所述的鞍杆(5)纵截面相垂直，在车架(1)另一端的前立管(6)内配装调整锁定好的前叉撑杆(7)，支于按测试规范给定频率、振幅沿车架(1)纵截面往复振动的振动器(8)上，对试件-车架(1)进行规定时间或规定振动次数的冲击试验。
图2、图3给出了图1自行车车架试验方法的一种试验设备-车架冲击试验机的正视图和左视图，与JZC-01车架冲击试验机一样，试件-自行车车架(1)一端的后叉咀铰接于水平安装的定支轴(3)上，该定支轴(3)可随其支座(23)一起沿床身(9)纵向水平调整位置，车架(1)另一端的前立管(6)内配装入带滚轮(22)的前叉撑杆(7)，调整该前叉撑杆(7)纵截面到车架(1)纵截面后锁定在前立管(6)内，並支于按测试规范给定升距的凸轮振动器(8a)上，该振动器(8a)也可随其支座(24)一起沿床身(9)纵向水平调整位置，“7”字形鞍杆(5)的鞍杆轴(4)配装入车架(1)的后立管(21)内，调整该鞍杆(5)纵截面到车架(1)纵截面后，借车架(1)后接头螺栓(25)把该鞍杆轴(4)锁定在后立管(21)内，测试力P1加力轴线与所述的定支轴(3)、凸轮振动器(8a)的轴向对称中心的连线在同一平面的杠杆加力器(11)，经由“7”字形鞍杆(5)顶端过该鞍杆(5)纵截面，按测试要求给定值选定砝码(26)的量值，把该砝码(26)放置在砝码座(37)上，在车架(1)纵截面内实现施加相应的测试力P1;与JZC-01车架冲击试验机不同的部分是，除上述外，在车架(1)的中轴(2)一端，还套入垂直该中轴(2)轴线的砝码座(12)，该砝码座(12)借螺母(15)锁定轴向限位但仍可沿中轴(2)径向自由摆动，偏离车架(1)纵截面的距离，可由选择隔套(14)的厚度来调定，按测试要求给定值选定砝码(13)的量值，把该砝码(13)置于砝码座(12)上，实现偏离车架(1)纵截面，垂直中轴(2)轴线施加相应的测试力P2，在鞍杆轴(4)上，通过套定在该鞍杆轴(4)上的索链环(20)连接索链(18)，该索链(18)绕过固定在立柱(10)内侧壁上，且可沿该侧壁上下左右小量移动调整，使索链环(20)与索链(18)的连结引出线的振动中心垂直于该鞍杆(5)纵截面的滑轮座(17)上的滑轮(16)，折向下垂的砝码座(27)，按测试给定值选定砝码(19)的量值，把该砝码(19)置于砝码座(27)上，实现绕性传递施加与所述的测试力P2相对应的平衡力N;如上所述把试件-自行车车架(1)按测试要求安装调整加载完毕后，即可按测试规范给定要求的转速和试验运转时间启动凸轮振动器(8a)，对车架(1)进行冲击试验，直至冲击试验运转时间终结停机，结束试验。
图4给出了在车架的中轴一端施加测试力P2的另一种加载结构形式-弹性载荷装置的局部视图，取下上述图2、图3中的砝码座(12)及与该砝码座(12)挂连的相应加载构件，换上挂簧套(28)，且垂直中轴(2)轴线，向下挂吊一个量值略大于给定测试力P2的弹簧测力计(29)，该弹簧测力计(29)的另一端挂连挂簧螺杆(30)，调力座(33)固定在床身(9)上，借旋转轴向限位于调力座(33)内的调力螺母(31)，把测力计(29)的弹簧张力调整到测试规范给定的量值，並用锁母(32)锁定之，实现以弹性载荷形式，偏离车架(1)纵截面，在中轴(2)一端垂直该中轴(2)轴线施加测试力P2，其余部分同图2、图3说明。
图5给出了在鞍杆轴上施加测试力P2的平衡力N的另一种加载结构形式-弹性载荷装置的局部视图，取下上述图2、图3中的索链环(20)及与该索链环(20)挂连的相应加载构件，换上挂簧套(34)並垂直鞍杆(5)纵截面挂连弹簧测力计(35)引向固定在立柱(10)内侧壁上，且可沿该内侧壁上下左右小量移动调整，使弹簧测力计(35)轴线在振动中心位置垂直于该鞍杆(5)纵截面的弹簧座(36)，该弹簧测力计(35)的另一端挂连挂簧螺杆(30)，调力座(33)固定在弹簧座(36)上，借旋转轴向限位于调力座(33)内的调力螺母(31)，把测力计(35)的弹簧张力调整到测试规范给定的量值，並用锁母(32)锁定之，实现以弹性载荷形式施加与所述的测试力P2相对应的平衡力N。其余部分同图2、图3说明，已于前述。
权利要求
1.一种把自行车车架一端的后叉咀铰接于水平安装的定支轴上，在“7”字形鞍杆顶端过该鞍杆纵截面施加测试力P1，在车架另一端的前立管内配装入前叉撑杆支于振动器上进行的车架冲击试验方法，其特征在于在车架(1)的中轴(2)一端，垂直该中轴(2)轴线还施加一个测试力P2，在鞍杆轴(4)上，则施加一个对应该测试力P2的平衡力N，且该轴(4)受力N处的振动中心与所述的鞍杆(5)纵截面相垂直。
2.根据权利要求1所述的测试力P2，其特征在于该测试力P2是重力载荷或者弹性载荷的。
3.根据权利要求1所述的平衡力N，其特征在于该平衡力N是柔性传递施加的重力载荷或者弹性载荷。
4.一种把自行车车架一端的后叉咀铰接于水平安装的定支轴上，在“7”字形鞍杆顶端过该鞍杆纵截面施加测试力P1，在车架另一端的前立管内配装入前叉撑杆支于按规定转速旋转的凸轮振动器上进行巅波的车架冲击试验机，其特征在于在车架(1)的中轴(2)一端，垂直该中轴(2)轴线还施加一个重力载荷或者弹性载荷的测试力P2，在鞍杆轴(4)上，则柔性传递施加一个对应该测试力P2的重力载荷或者弹性载荷的平衡力N，且该轴(4)受力N处的振动中心与所述的鞍杆(5)纵截面相垂直。
5.根据权利要求4所述的测试力P2，其特征在于该测试力P2是施加在中轴(2)一端的砝码(13)重力或者弹簧张力。
6.根据权利要求4所述的平衡力N，其特征在于该平衡力N是施加在鞍杆轴(4)上通过绕性索链(18)传递过滑轮(16)转向吊挂的砝码(19)重力，或者是直接施加在鞍杆轴(4)上的弹簧张力。
全文摘要
本发明涉及一种采用对车架纵截面不对称加载冲击的自行车车架冲击试验方法及设备，广泛适用于对各种类型自行车，特别是女式单弯梁自行车车架进行疲劳强度的试验，它更加符合自行车实地骑行的受力状况，为确保骑行安全，提供了一种比较科学合理、简单易行的试验方法和结构简单可靠、兼容原JZC—01车架冲击试验机功能的新型车架冲击试验机；该车架冲击试验机，可在原JZC—01试机的基础上，增加中轴侧载及其平衡的加载装置就能组成。
文档编号G01N3/30GK1057717SQ9010569
公开日1992年1月8日 申请日期1990年6月27日 优先权日1990年6月27日
发明者杭听南, 吕文龙, 吴浓英, 沈一鹏 申请人:常州市自行车三厂