汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及車輛零部件性能測試領域，尤其涉及一種板簧性能測試裝置。一種汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，包括一基板；一待測試板簧；對稱設置在基板頂面兩側的一對導軌；一對設置在導軌上且與導軌構成移動副的滑動件，導軌與滑動件之間設置有相配合的位移測量裝置；安裝在滑動件上的支撐部件支撐待測試板簧，載荷加載系統的輸出桿通過夾板連接在待測試板簧的中部，輸出桿的中軸線垂直于測試基準面。本發明通過測量板簧的橫向位移，利用弦長修正板簧剛度，能更加全面的測試復合材料板簧的性能；利用板簧自重使用一對簡單的V形支撐塊即實現了對板簧的定位，不但結構簡單，而且通用性好，特別使得各向承載能力不均的復合材料板簧的測試需要。
【專利說明】
汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置
技術領域
[0001]本發明涉及車輛零部件性能測試領域，尤其涉及一種板簧性能測試裝置。
【背景技術】
[0002]樹脂基復合材料具有比強度高、比彈性能大、耐腐蝕、材料性能可設計等優點。這些特性既可以滿足汽車用板簧對材料的性能要求，又能達到減輕重量的效果，因此在汽車工業中使用復合材料板簧具有廣闊的應用前景。
[0003]但是，現有復合材料板簧在制造時是通過鋪層工藝加工的，這種方式決定了板簧各個方向性能的不一致，與普通鋼板彈簧材料的各向同性有很大差別，現有的鋼板彈簧測試工裝大多是通過豎向的位移和載荷得到板簧的剛度，這種測試方式用于評價測試復合材料板簧的性能并不全面。
[0004]經檢索，發現對復合材料板簧試驗方面的技術主要有:
由CN 102735411 A公開了一種汽車橫置復合材料板簧靜態剛度測試裝置及測試方法，其中所述的復合材料板簧是橫置類型，板簧的厚度為等厚結構，載荷施加點為兩點施加。
[0005]由CN105466703 A公開了一種鋼板彈簧的耐疲勞沖擊試驗臺，主要是對鋼板彈簧進行耐疲勞沖擊試驗。由于鋼板彈簧在受力過程中弦長變化小，無需對板簧的中心距進行檢測，而復合材料板簧在受力過程中弦長變化大，弦長的變化對對板簧的壽命以及吊耳工作角度有較大的影響。所以此專利中的鋼板彈簧的耐疲勞沖擊試驗臺，缺乏對汽車縱置復合材料板簧在受力過程中的弦長變化檢驗。
[0006]1、現有板簧的剛度和疲勞測試裝置主要針對于鋼板彈簧和橫置復合材料板簧。針對汽車縱置復合材料板簧剛度和疲勞測試工裝的技術不足，無法有效的測試縱置復合材料板簧垂向剛度和疲勞壽命；
2、現有板簧的剛度和疲勞測試裝置無法精確測板簧在試驗過程中的吊耳中心距的變化值，不適合全方位測試復合材料板簧剛度的需要；
3、測試工裝大多通用性差，只能針對特定型號的板簧進行一一對應的測量工作，增加了板簧的研發、檢修、維護成本。

【發明內容】

[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種縱置復合材料板簧性能測試裝置，該裝置通過測量板簧的橫向位移，利用弦長修正板簧剛度，能更加全面的測試復合材料板簧的性能，不但結構簡單，而且通用性好，特別使得各向承載能力不均的復合材料板簧的測試需要。
[0008]本發明是這樣實現的:一種汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，包括:
一基板，所述基板的頂面為測試基準面；
一待測試板簧； 對稱設置在基板頂面兩側的一對導軌；
一對設置在導軌上且與導軌構成移動副的滑動件，所述導軌與滑動件之間設置有相配合的位移測量裝置；
安裝在滑動件上的支撐部件；
所述待測試板簧的兩端分別定位在一支撐部件上，載荷加載系統的輸出桿通過夾板連接在待測試板簧的中部，所述輸出桿的中軸線垂直于測試基準面。
[0009]所述位移測量裝置包括指針和標尺，所述標尺設置在基板側邊，標尺的軸線與導軌平行，所述指針設置在滑動件上，指針指向標尺。
[0010]所述滑動件的兩端還設置有限位架，限位架上設置有與導軌平行的腰形導向孔，所述腰形導向孔內設置有固定在基板上的限位螺釘，腰形導向孔與限位螺釘構成移動副。
[0011]所述的限位架為L形支架，L形支架的側邊固定安裝在滑動件的端面上，L形支架的底面與測試基準面貼合。
[0012]所述的支撐部件為V形支撐塊，所述待測試板簧通過兩端卷耳內的連接銷定位在V形支撐塊上。
[0013]所述滑動件為小車，小車通過車輪與導軌相配合。
[0014]所述載荷加載系統為伺服液壓驅動裝置。
[0015]本發明汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置通過測量板簧的橫向位移，利用弦長修正板簧剛度，能更加全面的測試復合材料板簧的性能;利用板簧自重使用一對簡單的V形支撐塊即實現了對板簧的定位，不但結構簡單，而且通用性好，特別使得各向承載能力不均的復合材料板簧的測試需要。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置的主視示意圖；
圖2為本發明汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置的立體示意圖。
[0017]圖中:I基板、2待測試板簧、3導軌、4滑動件、5支撐部件、6載荷加載系統、7輸出桿、8夾板、9指針、10標尺、11限位架、12腰形導向孔、13限位螺釘、14卷耳、15連接銷、16控制器。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明表述的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0019]實施例1
如圖1、2，一種汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，包括一基板I和一待測試板簧2，所述基板I的頂面為測試基準面，基板I的頂面兩側對稱設置有一對導軌3，導軌3上設置有一對滑動件4，所述滑動件4上固定有用于定位待測試板簧2端部的支撐部件5，所述導軌3與滑動件4之間構成移動副且設置有相配合的位移測量裝置，通過位移測量裝置能夠測到板簧兩端的位移量；
用于對待測試板簧2加壓用的載荷加載系統6的輸出桿7通過夾板8連接在待測試板簧2的中部，所述輸出桿7的中軸線垂直于測試基準面，通過輸出桿7對待測試板簧2施加壓力測得板簧垂向剛度及疲勞測試；
在本發明中，所述位移測量裝置包括指針9和標尺10，所述標尺10設置在基板I側邊，標尺10的軸線與導軌3平行，所述指針9設置在滑動件4上，指針9指向標尺10;為了避免在移動過程中滑動件4脫出導軌3，所述滑動件4的兩端還設置有限位架11，限位架11上設置有與導軌3平行的腰形導向孔12，所述腰形導向孔12內設置有固定在基板I上的限位螺釘13，腰形導向孔12與限位螺釘13構成移動副。
[0020]在本實施例中，所述的限位架11為L形支架，L形支架的側邊固定安裝在滑動件4的端面上，L形支架的底面與測試基準面貼合。
[0021]另外，在本實施例中，為了提高本測試裝置的通用性，所述的支撐部件5為V形支撐塊，所述待測試板簧2通過兩端卷耳14內的連接銷15定位在V形支撐塊上;這種支撐方式利用待測試板簧2的自重即可穩固的定位板簧，無需其他鎖緊部件，同時因為支撐部件5為獨立部件，即便該板簧端部形狀尺寸特殊，通過更換相應的支撐部件5即可實現板簧的定位，整個測試裝置主體部件無需變動，大大提高了裝置的通用性。
[0022]考慮到測試裝置使用方便的因素，所述滑動件4為小車，小車底部的車輪設置有限位凸緣，小車通過車輪上的限位凸緣與導軌3相配合即可構成移動副，小車還可以隨意取下和擺放到導軌3上，相對于常規的滑槽使配合，不但裝配更加便利，還降低了滑動配合的摩擦力，變為車輪與軌道的滾動摩擦，提高了測量精度。
[0023]在本發明中，為進行板簧垂向剛度測試和疲勞測試，所述載荷加載系統6為伺服液壓驅動裝置，伺服液壓驅動裝置由控制器16進行控制，且自帶有位于傳感器和壓力傳感器。
[0024]需要特別說明的是，為了保證測試數據的可對比性和精確性;本裝置在裝配時，夾板8夾裝在待測試板簧2中部的夾緊力需要定量控制，通常夾板8為一對夾裝在待測試板簧2中部的上下表面，一對夾板8通過四個螺栓夾緊，針對不同的待測試板簧2需要不同的夾緊力矩，該夾緊力矩通過扭力扳手精確控制。
[0025]本汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置的測試步驟如下:
1)將汽車縱置復合材料板簧的中部用上下夾板夾持，并用規定的力矩打緊螺栓，上夾板與輸出桿相連，根據載荷加載系統的類型在輸出桿上設置限位塊和載荷連接塊，載荷連接塊與液壓機固定連接；
2)汽車縱置復合材料板簧兩端卷耳安裝對應的連接銷；
3)導軌通過螺栓固定在帶有標尺的金屬基板上，此導軌供帶有指針的小車運動，起導向作用；
4)安裝L形支架限定指針的小車的運動范圍；
5)V型支撐塊通過螺栓與指針的小車通過螺栓固定連接，將組裝好后的帶有指針的小板車放在金屬基板的導軌上；
6)確定汽車縱置復合材料板簧兩端卷耳與V型支撐塊的V口中心一致，輸出桿開始施加載荷；
在進行板簧垂向剛度測試時，載荷的最大值設置為汽車縱置復合材料板簧滿載載荷的2倍;記錄板簧橫向位置和對應的載荷，通過計算機數值擬合得到橫向載荷-位移曲線，該曲線的斜率即為汽車縱置復合材料板簧的剛度值。
[0026]在進行疲勞測試時，載荷的最大值設置為汽車縱置復合材料板簧滿載載荷的1.6倍，頻率為1.5Hz，疲勞測試次數為50萬次;試驗結束后觀察試驗件的外觀有無異常，以及利用伺服液壓驅動裝置自帶的位于傳感器和壓力傳感器板簧得到豎向位移-載荷曲線，觀看該曲線有無變化，確定板簧疲勞強度。
【主權項】
1.一種汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，其特征是，包括: 一基板(I)，所述基板(I)的頂面為測試基準面； 一待測試板簧(2); 對稱設置在基板(I)頂面兩側的一對導軌(3); 一對設置在導軌(3)上且與導軌(3)構成移動副的滑動件(4)，所述導軌(3)與滑動件(4)之間設置有相配合的位移測量裝置； 安裝在滑動件(4)上的支撐部件(5); 所述待測試板簧(2)的兩端分別定位在一支撐部件(5)上，載荷加載系統(6)的輸出桿(7)通過夾板(8)連接在待測試板簧(2)的中部，所述輸出桿(7)的中軸線垂直于測試基準面。2.如權利要求1所述的汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，其特征是:所述位移測量裝置包括指針(9)和標尺(10)，所述標尺(10)設置在基板(I)側邊，標尺(10)的軸線與導軌(3)平行，所述指針(9)設置在滑動件(4)上，指針(9)指向標尺(10)。3.如權利要求1或2所述的汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，其特征是:所述滑動件(4)的兩端還設置有限位架(11)，限位架(11)上設置有與導軌(3)平行的腰形導向孔(12)，所述腰形導向孔(12)內設置有固定在基板(I)上的限位螺釘(13)，腰形導向孔(12)與限位螺釘(13)構成移動副。4.如權利要求3所述的汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，其特征是:所述的限位架(11)為L形支架，L形支架的側邊固定安裝在滑動件(4)的端面上，L形支架的底面與測試基準面貼合。5.如權利要求1或2所述的汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，其特征是:所述的支撐部件(5)為V形支撐塊，所述待測試板簧(2)通過兩端卷耳(14)內的連接銷(I5)定位在V形支撐塊上。6.如權利要求1或2所述的汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，其特征是:所述滑動件(4)為小車，小車通過車輪與導軌(3)相配合。7.如權利要求1或2所述的汽車縱置復合材料板簧性能測試裝置，其特征是:所述載荷加載系統(6)為伺服液壓驅動裝置。
【文檔編號】G01M13/00GK106092552SQ201610655823
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月11日 公開號201610655823.7, CN 106092552 A, CN 106092552A, CN 201610655823, CN-A-106092552, CN106092552 A, CN106092552A, CN201610655823, CN201610655823.7
【發明人】陳德玲, 郭偉, 石永金, 周濱, 雷清, 陳軍
【申請人】上海汽車集團股份有限公司