專利名稱：一種摩托車車架剛度性能測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種性能測試裝置，特別是一種用于對開發的新型摩托車車架的強度或剛度進行測試以保證其具有足夠的安全性的摩托車車架剛度性能測試裝置。
背景技術：
摩托車車架是一個要求非常嚴格的大型受力構件，其必須具有足夠的強度和剛度，以保證出廠的摩托車具有足夠的安全性能。在載荷的作用下，車架必須有足夠的靜強度和疲勞強度。靜強度是指在承受沖擊載荷時，車架抵抗永久變形的能力。疲勞強度是指摩托車在行駛過程中，承受交變應力時不產生疲勞裂紋和疲勞斷裂的能力。實踐證明，目前摩托車車架主要損壞形式是疲勞破壞，一般先在局部區域(焊接接頭處)產生裂紋，然后裂紋擴展導致斷裂。疲勞強度不夠，使用一段時間后，容易發生車架斷裂、永久變形等嚴重事 故，給人身安全帶來嚴重威脅。而目前對新開發的摩托車車架的性能測試普遍采用現場測試法，現場測試最能驗證產品的可靠性，也是最可靠的檢驗方法，收集現場的產品數據在整個測試中起舉足輕重的作用，所以目前一般新產品在投入生產前，需進行6000-10000公里的道路測試，按相關行業的規定要求，此測試需要在一定比例的道路類型進行試驗，不但至少要花三個月時間，同時需要投入大量的財力物力；另外，收集現場數據是項負有挑戰性任務，它的難點在于每段時間工作狀況難以一致，耗時長，在對產品使用情況全過程進行詳細地記錄時，就必須有相應的管理人員進行組織管理，這樣才能得到比較準確的數據。傳統的道路測試方法耗時耗財，浪費勞動力，對新產品快速投入市場也不利。

實用新型內容為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種利用壓力缸模擬摩托車在實際行駛中的受力狀況對摩托車車架的強度和剛度進行測試、結構簡單合理、安裝方便、易于操作的摩托車車架剛度性能測試裝置。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其包括底座，底座的垂直架上固設有垂直壓力缸，垂直壓力缸的活塞桿末端連接有用于給摩托車支架施加模擬垂直壓力的后壓板座，后壓板座的一垂直側面安裝有垂直光柵尺滑板，垂直光柵尺滑板所對應的垂直光柵尺固定于底座上；所述底座的水平架上安裝有水平支座，水平支座上通過水平油缸座固設有水平壓力缸，水平壓力缸的活塞桿末端連接有水平滑座，水平滑座固定于安裝于水平支座上的水平直線導軌上；所述水平滑座上固定有車頭桿支座，車頭桿支座上安裝有用于固定摩托車車架前叉的車頭桿軸；所述水平滑座沿水平直線導軌方向的一側邊安裝有水平光柵尺滑板，水平光柵尺滑板所對應的水平光柵尺固設于水平支座上；所述底座水平架上鄰近垂直架邊固設有用于固定摩托車車架后平叉的左、右支架座。優選地，所述水平壓力缸通過水平壓力傳感器與水平滑座連接，水平壓力傳感器通過水平傳感器支座固定連接于水平滑座上。[0007]進一步，所述垂直壓力缸通過垂直壓力傳感器與后壓板座連接，垂直壓力傳感器通過垂直傳感器支座固定連接在后壓板座上。優選地，所述垂直壓力傳感器通過垂直滑座同后壓板座連接，垂直傳感器支座同垂直滑座直接連接，后壓板座安裝于垂直滑座上，垂直滑座通過滑塊安裝于位于底座上的垂直直線滑軌上，垂直光柵尺滑板安裝于垂直滑座的側邊。進一步，所述后壓板座鄰近摩托車車架的一端安裝有后壓桿。進一步，所述車頭桿軸通過固定安裝于其頂端的車架橫固定座同摩托車車架前叉連接。進一步，所述垂直壓力缸和水平壓力缸為液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。優選地，所述水平滑座沿水平直線導軌方向的另一側邊安裝有位置傳感器感應片，位置傳感器感應片所對應的位置傳感器固設于水平支座上。優選地，所述裝置還包括安裝于摩托車車架上的發動機模型。本實用新型的有益效果是本實用新型通過壓力缸對車架施加壓力來模擬摩托車在行駛過程中的受力情況，通過壓力傳感器和光柵尺對壓力缸力加載過程中的力和位移進行監測控制以實現對摩托車車架的強度和剛度作進一步分析，摒棄了以往新產品投入生產前進行的實際道路車架性能測試，避免投入大量的人力、物力和時間，且能夠針對不同型號的摩托車型的車架進行剛度性能監測，結構簡單合理，安裝方便、易于操作，解決了摩托車車架在開發過程中對車架強度和剛度性能測試評價的需求，也有利于新產品快速的投入市場。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。圖I是摩托車從高坎下落時的受力狀況；圖2是摩托車上臺階或凸臺時的受力狀況；圖3是本實用新型的安裝結構示意圖；圖4是本實用新型去掉底座后垂直壓力缸及其相關連接件的安裝結構示意圖；圖5是本實用新型去掉底座后水平壓力缸及其相關連接件的安裝結構示意圖；圖6是本實用新型中左、右支架座的結構示意圖；圖7是本實用新型中發動機模型的結構示意圖；圖8是摩托車車架的結構示意圖；圖9是安裝上摩托車車架后本實用新型的整體結構圖；

圖10是本實用新型相關聯的液動系統原理圖。
具體實施方式
參照圖3 圖9，本實用新型的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其包括底座1，底座I的垂直架上固設有垂直壓力缸2，垂直壓力缸2用于給待測試的摩托車車架24產生道路模擬垂直壓力；垂直壓力缸2的活塞桿末端連接有用于給摩托車支架24直接施加模擬垂直壓力的后壓板座4，優選地，垂直壓力缸2通過垂直壓力傳感器3與后壓板座4連接，垂直壓力傳感器3通過垂直傳感器支座31固定連接在后壓板座4上；垂直壓力缸2產生的模擬垂直壓カ通過后壓板座4傳遞到摩托車車架24的后梁241上，后壓板座4的一垂直側面安裝有垂直光柵尺滑板5，垂直光柵尺滑板5所對應的垂直光柵尺51固定于底座I上；所述底座I的水平架上安裝有水平支座6，水平支座6上通過水平油缸座7固設有水平壓カ缸8，水平壓カ缸8用于給摩托車車架24產生道路模擬水平壓カ，水平壓カ缸8的活塞桿末端連接有水平滑座10，優選地，水平壓カ缸8通過水平壓カ傳感器9與水平滑座10連接，水平壓カ傳感器9通過水平傳感器支座91固定連接于水平滑座10上，水平滑座10固定于安裝于水平支座6上的水平直線導軌61上；所述水平滑座10上固定有車頭桿支座11，車頭桿支座11上安裝有用于固定摩托車車架前叉242的車頭桿軸12，車頭桿支座11與車頭桿軸12通過前輪回轉軸鉸接，這樣車頭桿軸12就可以有一定的轉角，以模擬摩托車在承受水平沖擊時前叉242的運動形式，另外，水平滑座10的設置也適應了在垂直方向上給摩托車車架24加載模擬垂直壓カ時摩托車車架前叉242位移量的需要，確保了水平位移量在水平方向上；所述水平滑座10沿水平直線導軌61方向的一側邊安裝有水平光柵尺滑板13，水平光柵尺滑板13所對應的水平光柵尺14固設于水平支座6上；所述底座I水平架上鄰近垂直架邊固設有用于固定摩托車車架后平叉243的左、右支架座15，16。參照圖I所示，當摩托車從較高坎上下落時，地面會對摩托車形成一個比較強烈的垂直向上的沖擊力，經過輪胎、減震器不完全吸收后的余量垂直向上作用在車架24上，車架垂直方向的強度和剛度-試驗的加載方式即由此而來；參照圖2所示，摩托車在行駛的過程中遇到上臺階或者凸臺時前輪會受到臺階或凸臺對其的沖擊激勵，前輪在受到來自路面的沖擊時，前輪受到的沖擊カF可以分解為水平方向分力Fh和垂直方向分力Fv，垂直方向的分力大部分被輪胎和減震器等緩沖體所吸收，因此作用在車架24上的カ可以簡化為水平方向上的拉力，車架水平方向的強度和剛度試驗的加載方式即由此而來。參照圖10所示，當垂直壓カ缸2選擇液壓缸時，垂直壓カ缸2的油源為定量泵，定量泵所輸出的工作壓カ可由溢流閥設定與控制，控制單元控制步進電機轉動溢流閥的調節螺釘可實現壓力的調節，定量泵輸出的具有一定壓カ的液壓油通向電液伺服閥，通過電液伺服閥控制垂直壓カ缸2的活塞桿按要求方向運動，并施加所設定的壓カ，另外垂直壓カ傳感器3還具有反饋功能，垂直壓カ傳感器3將垂直液壓缸2活塞桿末端的輸出壓力反饋給控制単元并將其與控制單元輸出的指令信號進行比較判別，將判別結果通過功率放大器反饋給電液伺服閥以控制電液伺服閥輸出油壓カ的大小，最終實現垂直壓カ缸2活塞桿輸出端按照控制單元發出的受カ普如正弦受カ普來輸出正弦垂直壓力，以便對摩托車車架24的疲勞強度和剛度進行測試；當然，當垂直壓カ缸2的活塞桿末端不連接垂直壓カ傳感器3時，此時可用三聯四通閥替代電液伺服閥，此時垂直壓カ缸2活塞桿輸出的壓カ即為溢流閥控制的壓カ；水平壓カ缸8選用液壓缸時的液動系統原理同垂直液壓缸2。當需要模擬摩托車在受カ較復雜情況下既受到水平拉カ又受到垂直壓カ的受カ狀況時，本實用新型所述裝置通過垂直壓カ缸2產生道路模擬垂直壓力，垂直壓カ缸2所產生的模擬垂直壓カ經過垂直壓カ傳感器3傳遞給后壓板座4，后壓板座4直接將模擬垂直壓カ施加在摩托車車架24的后梁241上，通過垂直壓カ傳感器3能夠拾取垂直壓カ加載過程中壓カ的大小和變化，而安裝于后壓板座4側邊的垂直光柵尺滑板5和固設于底座I上的垂直光柵尺51能夠記錄在模擬垂直壓カ加載的過程中，摩托車車架24的受カ變形；通過水平壓カ缸8產生道路模擬水平壓力，水平壓カ缸8所產生的模擬水平壓カ經過水平壓カ傳感器9傳遞給固定于安裝于水平支座6上的水平直線導軌61上的水平滑座10，水平滑座10再將模擬水平壓カ通過車頭桿支座11和車頭桿軸12傳遞給摩托車車架24，安裝于水平壓カ缸8活塞桿末端的水平壓カ傳感器9和安裝于水平滑座10側邊的水平光柵尺滑板13及其對應的水平光柵尺14同樣能夠記錄在模擬水平壓カ加載過程中，摩托車車架24受到的水平壓カ的大小以及摩托車車架的受カ變形，通過兩組壓カ傳感器和光柵尺，對加載過程中的壓カ和變形位移達到了拾取監測記錄控制的目的，方便了對摩托車車架強度和剛度性能的進ー步分析評價，解決了摩托車車架在開發過程中對車架水平方向和垂直方向上強度和剛度性能檢測評價的需要；當只需要模擬摩托車在上臺階或凸臺時摩托車車架受到水平拉カ的受カ狀況時，可將后壓板塊4遠離摩托車車架的后梁241，然后利用水平壓カ缸8對摩托車車架24施加模擬水平拉力，通過水平光柵尺滑板13和對應的水平光柵尺14以及水平壓カ傳感器9即可實現對水平方向上車架剛度性能的測試；當只需模擬摩托車在下高坎時摩托車車架受到垂直壓カ的受カ狀況時，可將水平壓カ缸8的進回油管道連通，以實現摩托車車架前叉242位移量的需要，確保水平位移量在水平方向上，然后通過垂直壓カ缸2加載模擬垂直壓カ于摩托車車架后梁241上，通過垂 直光柵尺滑板5和對應的垂直光柵尺51以及垂直壓カ傳感器3即可實現對垂直方向上車架剛度性能的測試。 優選地，所述垂直壓カ傳感器3通過垂直滑座17同后壓板座4連接，垂直傳感器支座31同垂直滑座17直接連接，后壓板座4安裝于垂直滑座17上，垂直滑座17通過滑塊安裝于位于底座I上的垂直直線滑軌18上，垂直光柵尺滑板5安裝于垂直滑座17的側邊。為了增加后壓板座4在對摩托車車架24施加模擬垂直壓カ時的強度和穩定性，優選將后壓板座4固定安裝于垂直滑座17上，垂直滑座17通過垂直傳感器支座31同垂直壓カ傳感器3連接，另外，將后壓板座4固定安裝在垂直滑座17上，也避免了后壓板座4施加模擬垂直壓カ時摩托車車架24對后壓板座4的反作用力造成的后壓板座4的彎曲反彈，提高了垂直光柵尺滑板5監測控制的靈敏度，同時鑒于此，可將垂直光柵尺滑板5固定安裝于垂直滑座17的側邊，増加了整個裝置的緊湊性，使該結構更合理。進ー步，所述后壓板座4鄰近摩托車車架的一端安裝有后壓桿19。在后壓板座4的末端安裝上后壓桿19，大大的減小了后壓板座4的體積，使得后壓板座4不必迎合摩托車車架24的寬度，減小了后壓板座4的重量，節約了材料，降低了制造和使用成本，另外后壓桿19相對于后壓板座4，作用在摩托車車架24上的カ更集中，更接近摩托車實際行駛過程中的受カ情況。進ー步，所述車頭桿軸12通過固定安裝于其頂端的車架橫固定座21同摩托車車架前叉連接。相比于將摩托車車架的前叉242直接套接在車頭桿軸12上，使用車架橫固定座21固定連接摩托車車架前叉242更接近于摩托車實際中的結構安裝。進ー步，針對上述的垂直壓カ缸2和水平壓カ缸8，都可以選用液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。優選地，所述水平滑座10沿水平直線導軌61方向的另ー側邊安裝有位置傳感器感應片21，位置傳感器感應片21所對應的位置傳感器22固設與水平支座6上。位置傳感器23的作用在于防止水平滑座10出軌，水平滑座10在導軌上前后滑動時，當水平滑座10側邊的位置傳感器感應片22經過位置傳感器23吋，就會發出ー個脈沖信號，以阻止水平滑座10繼續外滑，防止水平滑座10滑出導軌，當然，垂直滑座17上也可安裝相應的位置傳感器防止垂直滑座17出軌，另外，也可以通過控制水平壓カ缸8和垂直壓カ缸2的行程來達到防止兩滑座出軌的目的。優選地，所述裝置還包括安裝于摩托車車架上的發動機模型23。在摩托車實際行駛當中摩托車車架上是裝有發動機的，為了使車架的模擬受カ更接近于實際，優選在摩托車車架上安裝有一定重量的發動機模型23，針對用戶來說，摩托車車架是安裝發動機的，則使用該測試裝置的時候可將發動機模型23安裝在車架上以求模擬效果更接近實際行駛中摩托車車架的受力，針對生產廠家來說，當需要將新研發的摩托車車架同現有的摩托車車架或國外一些較值得學習的摩托車車架結構進行比較時，就無需安裝上發動機模型23，方便快捷，針對性強。本實用新型通過壓カ缸對車架施加壓カ來模擬摩托車在行駛過程中的受カ情況，通過壓カ傳感器和光柵尺對壓カ缸力加載過程中的力和位移進行監測控制以實現對摩托車車架的強度和剛度作進ー步分析，摒棄了以往新產品投入生產前進行的實際道路車架性能測試，避免投入大量的人力、物力和時間，且能夠針對不同型號的摩托車型的車架進行剛度性能監測，結構簡單合理，安裝方便、易于操作，解決了摩托車車架在開發過程中對車架強度和剛度性能測試評價的需求，也有利于新產品快速的投入市場。
·[0034]以上所述，只是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型并不局限于上述實施方式，其任何以相同或相似的手段達到本實用新型的技術效果，都應屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于包括底座(1)，底座(I)的垂直架上固設有垂直壓力缸(2)，垂直壓力缸(2)的活塞桿末端連接有用于給摩托車支架施加模擬垂直壓力的后壓板座(4)，后壓板座(4)的一垂直側面安裝有垂直光柵尺滑板(5)，垂直光柵尺滑板(5)所對應的垂直光柵尺(51)固定于底座(I)上；所述底座(I)的水平架上安裝有水平支座(6 )，水平支座(6 )上通過水平油缸座(7 )固設有水平壓力缸(8 )，水平壓力缸(8)的活塞桿末端連接有水平滑座(10)，水平滑座(10)固定于安裝于水平支座(6)上的水平直線導軌(61)上；所述水平滑座(10)上固定有車頭桿支座(11)，車頭桿支座(11)上安裝有用于固定摩托車車架前叉的車頭桿軸(12);所述水平滑座(10)沿水平直線導軌(61)方向的一側邊安裝有水平光柵尺滑板(13)，水平光柵尺滑板(13)所對應的水平光柵尺(14)固設于水平支座(6)上；所述底座(I)水平架上鄰近垂直架邊固設有用于固定摩托車車架后平叉的左、右支架座(15，16)。
2.根據權利要求I所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述水平壓力缸(8)通過水平壓力傳感器(9)與水平滑座(10)連接，水平壓力傳感器(9)通過水平傳感器支座(91)固定連接于水平滑座(10)上。
3.根據權利要求I所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述垂直壓力缸(2)通過垂直壓力傳感器(3)與后壓板座(4)連接，垂直壓力傳感器(3)通過垂直傳感器支座(31)固定連接在后壓板座(4 )上。
4.根據權利要求3所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述垂直壓力傳感器(3)通過垂直滑座(17)同后壓板座(4)連接，垂直傳感器支座(31)同垂直滑座(17)直接連接，后壓板座(4)安裝于垂直滑座(17)上，垂直滑座(17)通過滑塊安裝于位于底座(I)上的垂直直線滑軌(18 )上，垂直光柵尺滑板(5 )安裝于垂直滑座(17 )的側邊。
5.根據權利要求I所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述后壓板座(4 )鄰近摩托車車架的一端安裝有后壓桿(19 )。
6.根據權利要求I所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述車頭桿軸(12 )通過固定安裝于其頂端的車架橫固定座(20 )同摩托車車架前叉連接。
7.根據權利要求I所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述垂直壓力缸(2)和水平壓力缸(8)為液壓缸、氣壓缸或者增壓缸。
8.根據權利要求I所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述水平滑座(10)沿水平直線導軌(61)方向的另一側邊安裝有位置傳感器感應片(21)，位置傳感器感應片(21)所對應的位置傳感器(22 )固設于水平支座(6 )上。
9.根據權利要求廣8中任一項所述的一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其特征在于所述裝置還包括安裝于摩托車車架上的發動機模型(23 )。
專利摘要本實用新型公開了一種摩托車車架剛度性能測試裝置，其包括底座，底座上分別設有垂直壓力缸和水平壓力缸，兩壓力缸的末端分別連接有垂直壓力傳感器和水平壓力傳感器，垂直壓力傳感器的另一端連接有后壓板座；水平壓力傳感器的另一端連接有水平滑座，水平滑座上固定有車頭桿支座，車頭桿支座上安裝有用于固定摩托車車架前叉的車頭桿軸；后壓板座和水平滑座的側邊都安裝有光柵尺滑板；所述底座水平架上鄰近垂直架處固設有用于固定摩托車車架后平叉的左、右支架座。本實用新型摒棄了以往新產品投入生產前進行的實際道路車架剛度性能測試，結構簡單合理，解決了摩托車車架在開發過程中對車架強度和剛度性能測試評價的需求，也有利于新產品快速的投入市場。
文檔編號G01M17/007GK202433202SQ201120528080
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者康獻民, 王天雷, 郭冠萍 申請人:五邑大學