專利名稱：汽車車身懸置支架受力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于測試汽車車身懸置支架所承受的車身壓力的傳感器，屬測試技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
車身懸置是指非承載式車身與車架之間的彈性連接體，一般由橡膠制成，車架通過車身懸置支撐非承載式車身，以減輕車身振動，提高汽車乘坐舒適性。通過對車身懸置系統(tǒng)進(jìn)行受力分析可知，垂直方向的載荷是影響車身懸置隔振性能的主要因素。在汽車設(shè)計過程中，為了使車身懸置與垂直方向的載荷相匹配，需要對車身懸置支架在垂直方向的受力情況進(jìn)行測試。傳統(tǒng)測試方法一般以簡單的應(yīng)變片作為測力傳感器，試驗步驟如下1)在車身懸置支架處選擇測試點，用砂紙打磨，粘貼應(yīng)變片。2)將粘貼好的應(yīng)變片密封，并通過線束與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接。3)在測試點上逐步加載標(biāo)準(zhǔn)砝碼，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試不同加載條件下的應(yīng)變數(shù)值。4)根據(jù)加載質(zhì)量和對應(yīng)的應(yīng)變數(shù)據(jù)，標(biāo)定出力值-應(yīng)變曲線。5)將車身和車身懸置安裝到車架上，中間長螺栓擰緊，通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試應(yīng)變數(shù)值，并根據(jù)標(biāo)定好的力值-應(yīng)變曲線計算出此時車身懸置支架受力。這種測試方法存在的缺點主要有以下幾個方面1)在車身懸置支架上選點粘貼應(yīng)變片，需要由有經(jīng)驗的工程師來完成，通常選擇應(yīng)力集中且位置對稱的點，選擇位置不合適可能會導(dǎo)致標(biāo)定力值-應(yīng)變曲線時應(yīng)變數(shù)值太小，標(biāo)定曲線失真，其操作難度較大，對測試人員的要求較高。2)打磨車身懸置支架過程會產(chǎn)生粉塵，污染環(huán)境且有害身體健康。3)標(biāo)定力值-應(yīng)變曲線時，需要在車身懸置支架處加載砝碼，由于車身懸置支架位置接觸面積小，加載過程十分危險，存在砝碼掉落、砸傷人員等安全隱患。4)大多數(shù)SUV車型采用12點車身懸置布置方式，每個車身懸置支架處都需要選點、粘貼應(yīng)變片、標(biāo)定、測試并計算。重復(fù)工作，費時費力，效率低下，試驗周期長。5)每個車身懸置支架處需要粘貼4個應(yīng)變片，按照12點車身懸置計算需要48個應(yīng)變片，而且應(yīng)變片不能重復(fù)利用，造成一定的材料浪費。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種操作方便、安全，測量效率和精度高而且可重復(fù)使用的汽車車身懸置支架受力傳感器。本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種汽車車身懸置支架受力傳感器，構(gòu)成中包括平放的環(huán)狀底座、直徑小于環(huán)狀底座的內(nèi)徑且與環(huán)狀底座同軸的承重立柱、懸臂梁和應(yīng)變片，所述承重立柱的上端高于環(huán)狀底座的頂面，下端高于環(huán)狀底座的底面且通過懸臂梁與環(huán)狀底座連接，承重立柱上設(shè)置有與之同軸且上下貫通的螺栓孔；所述應(yīng)變片粘貼于懸臂梁上，其信號輸出端接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。上述汽車車身懸置支架受力傳感器，所述懸臂梁設(shè)置四個，它們繞承重立柱的軸線均勻分布且橫截面均為矩形，其中不相鄰的兩個懸臂梁的上表面粘貼有應(yīng)變片，另外兩個懸臂梁的下表面粘貼有應(yīng)變片，四個懸臂梁上的四個應(yīng)變片的引線依次連接成環(huán)狀，不相鄰的兩個接點接激勵電壓，另外兩個接點之間的輸出信號接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。上述汽車車身懸置支架受力傳感器，所述環(huán)狀底座的內(nèi)壁與外壁之間設(shè)置有走線孔。本實用新型安裝于車身懸置與車身懸置支架之間，車身重力依次經(jīng)車身懸置、承重立柱、懸臂梁和環(huán)形底座作用于車架上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)根據(jù)懸臂梁受力產(chǎn)生變形時，應(yīng)變片電阻的變化量就可以計算出壓力值。本傳感器的應(yīng)變片是粘貼于懸臂梁上的，經(jīng)標(biāo)定后可以重復(fù)使用，不僅避免了材料的浪費，而且測試時不用再粘貼應(yīng)變片和標(biāo)定力值-應(yīng)變曲線，大大降低了操作難度，排除了安全隱患，提高了測試精度和工作效率。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的剖視圖；圖3是本實用新型的安裝示意圖；圖4是本實用新型的電原理圖。圖中各標(biāo)號為1、懸臂梁；2、應(yīng)變片；3、走線孔；4、螺栓孔；5、承重立柱；6、環(huán)狀底座；7、車身；8、車身懸置；9、車身懸置支架；10、螺栓；11、受力傳感器；Slu、第一懸臂梁上表面應(yīng)變片；S2d、第二懸臂梁下表面應(yīng)變片；S3u、第三懸臂梁上表面應(yīng)變片；S4d、第四懸臂梁下表面應(yīng)變片。
具體實施方式
參看圖1、圖2，本傳感器主要包括五個部分，各部分名稱及作用如下1)承重立柱5 測試過程中承重立柱5受力，并將力傳遞到懸臂梁1上，使懸臂梁 1產(chǎn)生變形。2)環(huán)狀底座6 使用時將傳感器安裝到車身懸置支架9處，環(huán)狀底座6直接接觸車身懸置支架9，并與車身懸置支架9緊密貼合在一起。3)懸臂梁1 每個傳感器有四個懸臂梁1，在傳感器對稱的位置上，每個懸臂梁1上都粘貼應(yīng)變片2。當(dāng)承重立柱5受力時，懸臂梁1產(chǎn)生變形，在其上粘貼的應(yīng)變片2感應(yīng)到變形后輸出一定的應(yīng)變數(shù)值。4)螺栓孔4:將測力傳感器安裝到車身懸置支架處后，連接車身和車架的長螺栓穿過螺栓孔4，起到定位的作用。5)走線孔3 每個傳感器都設(shè)計一個走線孔，應(yīng)變片2的引腳線從走線孔引出，與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連接。[0033]電路部分介紹附圖中每個懸臂梁1的上下表面都粘貼了應(yīng)變片2，共8片，但實際接線時只使用其中的一半就夠了，即選用不相鄰的兩個懸臂梁1的上表面粘貼的應(yīng)變片和另外兩個懸臂梁的下表面粘貼的應(yīng)變片，其余應(yīng)變片閑置。參看圖4，將選用的四個懸臂梁1上的四個應(yīng)變片引腳依次相連構(gòu)成環(huán)形的全橋電路。進(jìn)行試驗時，承重立柱5受力，懸臂梁1產(chǎn)生變形，粘貼其上的應(yīng)變片電阻發(fā)生變化， 按照附圖4，當(dāng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為全橋電路提供10伏的激勵電壓Ui時，就會輸出一定的電壓信號Uo，此電壓信號與懸臂梁1的變形成正比，與承重立柱5的受力成正比。我們可以通過標(biāo)定電壓信號與受力情況的關(guān)系曲線，得到測力傳感器的靈敏度系數(shù)。測試過程應(yīng)用本傳感器進(jìn)行試驗時，只需將傳感器安裝到車身懸置支架處，通過長螺栓將車身與車架連接并擰緊，傳感器的引腳輸出線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，即可完成測試。
權(quán)利要求1.一種汽車車身懸置支架受力傳感器，其特征是，它包括平放的環(huán)狀底座(6)、直徑小于環(huán)狀底座(6)的內(nèi)徑且與環(huán)狀底座(6)同軸的承重立柱(5)、懸臂梁(1)和應(yīng)變片(2)，所述承重立柱(5 )的上端高于環(huán)狀底座(6 )的頂面，下端高于環(huán)狀底座(6 )的底面且通過懸臂梁(1)與環(huán)狀底座(6)連接，承重立柱(5)上設(shè)置有與之同軸且上下貫通的螺栓孔(4)；所述應(yīng)變片(2 )粘貼于懸臂梁(1)上，其信號輸出端接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述汽車車身懸置支架受力傳感器，其特征是，所述懸臂梁(1)設(shè)置四個，它們繞承重立柱(5)的軸線均勻分布且橫截面均為矩形，其中不相鄰的兩個懸臂梁 (1)的上表面粘貼有應(yīng)變片，另外兩個懸臂梁(1)的下表面粘貼有應(yīng)變片，四個懸臂梁(1) 上的四個應(yīng)變片的引線依次連接成環(huán)狀，不相鄰的兩個接點接激勵電壓，另外兩個接點之間的輸出信號接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述汽車車身懸置支架受力傳感器，其特征是，所述環(huán)狀底座 (6)的內(nèi)壁與外壁之間設(shè)置有走線孔(3)。
專利摘要一種汽車車身懸置支架受力傳感器，用于測試車身懸置支架的受力情況。其技術(shù)方案是所述傳感器構(gòu)成中包括平放的環(huán)狀底座、直徑小于環(huán)狀底座的內(nèi)徑且與環(huán)狀底座同軸的承重立柱、懸臂梁和應(yīng)變片，所述承重立柱的上端高于環(huán)狀底座的頂面，下端高于環(huán)狀底座的底面且通過懸臂梁與環(huán)狀底座固定連接，承重立柱上設(shè)置有與之同軸且上下貫通的螺栓孔；所述應(yīng)變片粘貼于懸臂梁上，其信號輸出端接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。本實用新型經(jīng)標(biāo)定后可以重復(fù)使用，不僅避免了材料的浪費，而且測試時不用再粘貼應(yīng)變片和標(biāo)定力值-應(yīng)變曲線，大大降低了操作難度，排除了安全隱患，提高了測試精度和工作效率。
文檔編號G01L1/22GK202033137SQ20112008827
公開日2011年11月9日 申請日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者劉如意, 白雪娟 申請人:長城汽車股份有限公司