便携式刚性测试台架的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及汽车刚性测试技术领域，具体涉及一种便携式刚性测试台架，包括支架总成、导杆、压头杆、力传感器和位移传感器，所述支架总成底部铰接有用于与地面吸附固定的磁铁，所述导杆固定于支架总成上且可沿轴向滑动，所述位移传感器固定于支架总成上，位移传感器测杆的端部与导杆固定连接，所述力传感器一端与导杆底部固定，另一端与压头杆顶部固定，所述压头杆底部固定有加载头。采用可移动的支架总成，配合压头杆、力传感器和位移传感器进行汽车的刚性测试，体积小巧、便于携带，由于位移传感器固定于支架总成上，其不会随着人手相对加载点运动，测量结果准确。
【专利说明】
便携式刚性测试台架
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车刚性测试技术领域，具体涉及一种便携式刚性测试台架。
【背景技术】
[0002] 汽车的刚性关系到汽车应对碰撞、翻滚等事故的能力，操控性能的提升，行驶在恶劣道路上时的舒适感和汽车的耐用性等各个方面。目前主要采用机器人和推拉力计对汽车部件进行刚性测试。对于机器人来说，由于其体积过大，主要存在三个问题：1)不易于到达车身内部的某些加载点；2)对一些需要在环境箱进行的刚性测试，机器人不能进入环境箱， 无法测试。3)采用机器人进行加载成本太高，且占用场地大。而传统的推拉力计存在的主要问题是:手动推拉过程中，由于受到加载力的反作用力，位移传感器会随着人手相对加载点运动，造成测量位移不能反映实际变形量，测量结果不够准确。
【实用新型内容】
[0003] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单、体积小巧、便于移动且测量结果精确的便携式刚性测试台架。
[0004] 本实用新型技术方案是:一种便携式刚性测试台架，包括支架总成、导杆、压头杆、 力传感器和位移传感器，所述支架总成底部铰接有用于与地面吸附固定的磁铁，所述导杆设置于支架总成上且可沿轴向滑动，所述位移传感器固定于支架总成上，位移传感器测杆的端部与导杆固定连接，所述力传感器一端与导杆底部固定，另一端与压头杆顶部固定，所述压头杆底部固定有加载头。采用可移动的支架总成，配合压头杆、力传感器和位移传感器进行汽车的刚性测试，体积小巧、便于携带，由于位移传感器固定于支架总成上，其不会随着人手相对加载点运动，测量结果准确。
[0005] 进一步的，所述导杆底部水平固定有数据采集板，所述数据采集板上端面通过位移传感器过渡轴与位移传感器测杆的端部螺纹连接。通过数据采集板将位移传感器的测杆和导杆固定在一起，结构简单，保证了位移传感器不会随着人手相对加载点运动，测量结果准确。
[0006] 进一步的，所述位移传感器过渡轴与数据采集板之间设有球头万向节，所述球头万向节的球头端部与位移传感器过渡轴螺纹连接，所述球头万向节的固定座与数据采集板上端面固定连接，所述球头万向节的球头与球头万向节的球窝相互配合。在位移传感器过渡轴与数据采集板之间设置球头万向节，能够消除结构本身的装配和加工误差，进一步确保了测量结果的准确性。
[0007] 进一步的，所述支架总成包括两根长度可调的支撑杆、和与支撑杆连接的连杆，所述磁铁设置于所述支撑杆底部，所述支撑杆中部均套设有连杆紧定器，所述连杆紧定器与连杆螺纹连接，所述连杆上设有多个定位孔，两根支撑杆的连杆与连杆之间通过穿过两根连杆定位孔的手柄螺丝连接固定。通过磁铁对支架总成进行固定，方便装置的移动，利用长度可调的支撑杆作为支架总成的支撑，且采用铰接的方式与上下部件连接。根据测试的角度需求，可以调节支撑杆的长度和角度，并通过调节连杆的角度和定位孔的位置，可对支撑杆的角度进行固定，使得装置可以进行任意角度的加载，灵活方便。
[0008] 进一步的，所述支撑杆包括上丝杆、与上丝杆旋向相反的下丝杆和与上下丝杆螺纹连接的丝杆套筒，所述上丝杆顶部与安装盒底部铰接、所述下丝杆底部与磁铁铰接。通过旋转丝杆套筒，可以调节支撑杆的长短，结构简单可靠。
[0009] 进一步的，所述支架总成还包括安装盒，所述安装盒包括顶板、底板和用于连接顶板与底板的侧板，所述安装盒的底板底部与两根支撑杆铰接，所述安装盒的侧板内侧固定有位移传感器固定座，所述位移传感器固定于位移传感器固定座上，所述位移传感器的测杆伸出安装盒的底部，与位移传感器过渡轴顶部螺纹连接。将位移传感器设置在安装盒内， 保证了位移传感器不被损坏。
[〇〇1〇]进一步的，所述安装盒还包括门板，所述门板与安装盒的侧板铰接，所述导杆表面沿轴向开有止转槽，所述门板内侧固定有与止转槽配合的止转键。利用导杆上的止转槽和门板内侧的止转键相互配合，防止加载时导杆径向转动，保证加载位置的准确，提高了测试
精度。
[0011] 进一步的，所述安装盒的顶板和底板中心固定有直线轴承，所述导杆穿过安装盒的顶板和底板，且与直线轴承滑动匹配。利用直线轴承与导杆滑动配合，摩擦小，具有较高的位移精度，保证了实验结果的准确性。
[0012] 进一步的，所述直线轴承包括直线轴承本体和位于直线轴承本体端部且直径大于直线轴承本体外径的轴承固定板，所述安装盒的顶板和底板中心设有阶梯孔，所述直线轴承本体穿过阶梯孔，其端部的轴承固定板与阶梯孔的台阶面相互配合，且彼此之间通过螺栓固定。采用这种结构固定直线轴承，结构简单，固定方式可靠。
[0013] 进一步的，所述安装盒两侧固定有手持把手。设置手持把手，方便整个装置的携带。
[0014] 进一步的，所述导杆顶部固定有用于对导杆施力的按压手板。设置按压手板，便于测试施力。
[0015] 综上所述，本实用新型具有结构简单，便于携带，制作成本低廉，且测量精度高的优点。
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型主视图；
[0017] 图2为支撑杆的结构示意图；
[0018] 图3为本实用新型安装盒内部部件结构示意图；
[0019] 图4为位移传感器的安装结构示意图；
[0020] 图5为图3的纵向剖视图；
[0021] 图中：丨一磁铁、2一下丝杆、3一丝杆套筒、4一连杆紧定器、5—上丝杆、6—手持把手、7—按压手板、8—导杆、9 一安装盒、10—位移传感器、11 一位移传感器过渡轴、12—球头万向节、13—数据采集板、14 一力传感器、15—手柄螺丝、16—连杆、17—压头杆、18—加载头、19 一止转键、20—直线轴承、20a—直线轴承本体、20b—轴承固定板、21 —门板、22—止转槽、23—位移传感器安装座。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0023] 如图1所示，本装置包括磁铁1、支架总成、导杆8、压头杆17、力传感器14、位移传感器10和安装盒9。支架总成通过磁铁1与地面吸附固定，本实施例中磁铁1为电磁铁，地面为铁地板。支架总成包括两根长度可调的支撑杆、与支撑杆底部铰接的磁铁1和与支撑杆连接的连杆16。支撑杆中部均套设有连杆紧定器4,并通过连杆紧定器4上的手柄螺丝将紧定器固定在支撑杆上。连杆紧定器4通过手柄螺丝15与连杆16螺纹连接，每根连杆16上均匀设有多个定位孔，两根支撑杆的连杆与连杆之间通过穿过两根连杆定位孔的手柄螺丝15连接固定。
[0024] 如图2所示，本实施例采用的支撑杆由上丝杆5、与上丝杆5旋向相反的下丝杆2和与上下丝杆螺纹连接的丝杆套筒3组成。其中，上丝杆5的顶部与安装盒9底部铰接、下丝杆2 底部与磁铁1铰接，通过旋转丝杆套筒3,可以调节支撑杆的长短，从而将装置调节至测试所需的高度与角度，调节好后拧松连杆紧定器4与连杆16之间的手柄螺丝，调节连杆16的角度后拧紧连杆紧定器4与连杆16之间的手柄螺丝，选择两根连杆16合适的定位孔，将手柄螺丝穿过定位孔拧紧，最后通过连杆16实现支撑杆的角度固定。
[0025] 如图3和4所示，安装盒9包括顶板、底板、用于连接顶板与底板的侧板和与侧板铰接的门板21。安装盒9的两侧各自固定有一个手持把手6,安装盒9的底板底部与两根支撑杆顶部铰接。安装盒9的侧板内侧固定有一个位移传感器固定座23,位移传感器10通过螺栓固定于位移传感器固定座23上。安装盒9的顶板和底板中心开设有阶梯孔，阶梯孔内设有直线轴承20，其中，直线轴承20包括直线轴承本体20a和位于直线轴承本体20a端部且直径大于直线轴承本体20a外径的轴承固定板20b。直线轴承本体20a穿过阶梯孔，其端部的轴承固定板20b与阶梯孔的台阶面相互配合，且彼此之间通过螺栓固定。导杆8顶部固定有用于对导杆8施力的按压手板7,导杆8穿过安装盒9的顶板和底板，且与直线轴承20滑动配合。导杆8 表面沿轴向开有止转槽22，安装盒9的门板21内侧固定有与止转槽22配合的止转键19，门板 21关上后，止转键19可嵌入止转槽22内。
[〇〇26]导杆8底部伸出安装盒9底部与力传感器14固定连接，力传感器14另一端与压头杆 17固定连接，压头杆17底部固定连接有用于对汽车零部件进行加载的加载头18。导杆8底部与力传感器14之间水平固定有一块数据采集板13,数据采集板13上端面固定有一个球头万向节12,球头万向节12上螺纹连接有一根移传感器过渡轴11，位移传感器10底部的测杆伸出安装盒9底部与移传感器过渡轴11顶部螺纹连接。其中，球头万向节12的球头端部与位移传感器过渡轴11螺纹连接，球头万向节12的固定座与数据采集板13上端面固定连接，球头万向节12的球头与球头万向节12的球窝相互配合，以消除装置的装配和加工误差。通过数据采集板13将位移传感器10与导杆8连接在一起（即相当于与压头杆17连接在一起），加载过程中，随着加载点受力产生变形，压头杆17相应产生位移。因为位移传感器10与压头杆17 通过数据采集板13连接为一个整体，所以位移传感器10测量的位移即为加载点的变形位移。
[0027]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种便携式刚性测试台架，其特征在于:包括支架总成、导杆(8)、压头杆（17)、力传 感器(14)和位移传感器(10)，所述支架总成底部铰接有用于与地面吸附固定的磁铁（1)，所 述导杆(8)设置于支架总成上且可沿轴向滑动，所述位移传感器（10)固定于支架总成上，位 移传感器（10)测杆的端部与导杆(8)固定连接，所述力传感器（14) 一端与导杆(8)底部固 定，另一端与压头杆(17)顶部固定，所述压头杆(17)底部固定有加载头(18)。2. 如权利要求1所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述导杆(8)底部水平固定 有数据采集板(13 )，所述数据采集板（13)上端面通过位移传感器过渡轴（11)与位移传感器 (10)测杆的端部螺纹连接。3. 如权利要求2所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述位移传感器过渡轴（11) 与数据采集板(13)之间设有球头万向节（12)，所述球头万向节（12)的球头端部与位移传感 器过渡轴（11)螺纹连接，所述球头万向节（12)的固定座与数据采集板（13)上端面固定连 接，所述球头万向节(12)的球头与球头万向节(12)的球窝相互配合。4. 如权利要求2所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述支架总成包括两根长度 可调的支撑杆、和与支撑杆连接的连杆（16)，所述磁铁设置于所述支撑杆底部，所述支撑杆 中部均套设有连杆紧定器(4)，所述连杆紧定器(4)与连杆（16)螺纹连接，所述连杆（16)上 设有多个定位孔，两根支撑杆的连杆与连杆之间通过穿过两根连杆定位孔的手柄螺丝（15) 连接固定。5. 如权利要求4所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述支撑杆包括上丝杆(5)、 与上丝杆(5)旋向相反的下丝杆(2)和与上下丝杆螺纹连接的丝杆套筒(3)，所述上丝杆(5) 顶部与安装盒(9)底部铰接、所述下丝杆(2)底部与磁铁(1)铰接。6. 如权利要求4所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述支架总成还包括安装盒 (9)，所述安装盒(9)包括顶板、底板和用于连接顶板与底板的侧板，所述安装盒(9)的底板 底部与两根支撑杆铰接，所述安装盒(9)的侧板内侧固定有位移传感器固定座(23)，所述位 移传感器（10)固定于位移传感器固定座（23)上，所述位移传感器（10)的测杆伸出安装盒 (9)的底部，与位移传感器过渡轴(11)顶部螺纹连接。7. 如权利要求6所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述安装盒(9)还包括门板 (21)，所述门板(21)与安装盒(9)的侧板铰接，所述导杆(8)表面沿轴向开有止转槽(22)，所 述门板(21)内侧固定有与止转槽(22)配合的止转键(19)。8. 如权利要求6所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述安装盒(9)的顶板和底 板中心固定有直线轴承（20)，所述导杆（8)穿过安装盒（9)的顶板和底板，且与直线轴承 (20)滑动匹配。9. 如权利要求8所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述直线轴承(20)包括直线 轴承本体(20a)和位于直线轴承本体(20a)端部且直径大于直线轴承本体(20a)外径的轴承 固定板(20b)，所述安装盒(9)的顶板和底板中心设有阶梯孔，所述直线轴承本体(20a)穿过 阶梯孔，其端部的轴承固定板（20b)与阶梯孔的台阶面相互配合，且彼此之间通过螺栓固 定。10. 如权利要求6所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述安装盒(9)两侧固定有 手持把手(6)。11. 如权利要求1-10任意一条所述的便携式刚性测试台架，其特征在于:所述导杆(8) 顶部固定有用于对导杆(8)施力的按压手板(7)。
【文档编号】G01M17/007GK205538241SQ201620158624
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月2日
【发明人】王建军, 杨晓金, 李言顺, 杨鸣谦, 周凯, 谢霞
【申请人】武汉信测标准技术服务有限公司