車體側墻載荷加載裝置及載荷加載方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車體強度試驗【技術領域】，公開了一種車體側墻載荷加載裝置，包括實驗平臺、施力機構及反力機構，實驗平臺包括臺面，臺面用于承放待測車體；施力機構包括氣囊固定板、加載氣囊及氣壓控制單元，氣囊固定板豎直安裝在臺面上；加載氣囊安裝在氣囊固定板的內側，氣壓控制單元與加載氣囊連通；反力機構包括反力支撐件及力傳感器，反力支撐件安裝在臺面上，反力支撐件的內側頂壓待測車體；力傳感器設置在反力支撐件與待測車體之間，并與外部數(shù)據采集設備連接。本發(fā)明實現(xiàn)加載載荷均勻分布在車體的側墻上，能夠檢測車體橫向彎曲性能和車窗、車門密封性及結構強度，實現(xiàn)準確評估車體的安全性。本發(fā)明還提供一種車體側墻載荷加載方法。
【專利說明】車體側墻載荷加載裝置及載荷加載方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車體強度試驗【技術領域】，特別是涉及一種車體側墻載荷加載裝置及載荷加載方法。
【背景技術】
[0002]隨著國內軌道交通的快速發(fā)展，高速動車組、城市軌道車輛已被廣泛應用。為了適應軌道交通發(fā)展的需要，需要更好的了解車輛的各種性能，保證所提供車輛的質量。對車體進行更加接近實際的強度試驗和局部結構密封性試驗非常必要?，F(xiàn)有的軌道車輛試驗沒有關于車體側風力的試驗裝置和方法，僅是在車體靜強度試驗中，將側風力換算成一定量的垂向載荷，均布施加到車體內部的地板上。對軌道車輛的車窗安裝結構和側門安裝結構缺少針對性的均布加載方法和裝置。針對以上問題，需要一種能夠對試驗車體側墻施加均布載荷，同時，也可以對動車組車輛的車窗和車門施加均布載荷的載荷加載裝置。

【發(fā)明內容】

[0003](一)要解決的技術問題
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠對試驗車體側墻施加均布載荷，同時，也可以對動車組車輛的車窗和車門施加均布載荷的載荷加載裝置及載荷加載方法。
[0005](二)技術方案
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種車體側墻載荷加載裝置，包括實驗平臺、施力機構及反力機構，所述實驗平臺包括臺面，所述臺面用于承放待測車體；所述施力機構及反力機構分別安裝在待測車體的兩側；所述施力機構包括氣囊固定板、加載氣囊及氣壓控制單元，所述氣囊固定板豎直安裝在所述臺面上；所述加載氣囊安裝在所述氣囊固定板的內側，所述氣壓控制單元與所述加載氣囊連通，用于控制加載氣囊內的氣壓；所述反力機構包括反力支撐件及力傳感器，所述反力支撐件安裝在所述臺面上，所述反力支撐件的內側頂壓待測車體；所述力傳感器設置在所述反力支撐件與待測車體之間，并與外部數(shù)據采集設備連接。
[0007]其中，所述實驗平臺還包括施力梁，所述施力梁設置在所述氣囊固定板的外側，用于頂壓所述氣囊固定板。
[0008]其中，所述氣囊固定板的外側設有施力支撐件，所述施力支撐件頂壓所述施力梁。
[0009]其中，所述氣囊固定板設有豎向的滑槽，所述施力支撐件通過螺栓組件可滑動地安裝在所述滑槽上。
[0010]其中，所述臺面設有地面滑槽，所述氣囊固定板的底部通過地腳螺栓與所述地面滑槽相固定；所述反力支撐件通過支架與所述地面滑槽相固定。
[0011]其中，所述實驗平臺還包括反力梁，所述反力梁設置在所述反力支撐件的外側，用于頂壓所述反力支撐件。
[0012]其中，所述氣囊固定板的內側曲面與待測車體的外曲面相同。[0013]本發(fā)明還提供一種使用所述的車體側墻載荷加載裝置的載荷加載方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0014]S1:將氣囊固定板安裝到臺面上；
[0015]S2:將待測車體放置到臺面上，并位于氣囊固定板的內側；
[0016]S3:安裝反力支撐件，使反力支撐件頂壓待測車體，并將力傳感器與外部數(shù)據采集裝置連接；
[0017]S4:啟動氣壓控制單元，對加載氣囊進行充氣和放氣工作，實現(xiàn)對待測車體的均勻加載。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明提供的車體側墻載荷加載裝置及載荷加載方法，使用加載氣囊對待測車體偵衫嗇橫向加載，實現(xiàn)加載載荷均勻分布在車體的側墻上，能夠檢測車體橫向彎曲性能和車窗、車門密封性及結構強度，實現(xiàn)準確評估車體的安全性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的橫向結構圖；
[0021]圖中，1:待測車體；2:加載氣囊；3:氣囊固定板；4:氣管；5:氣壓控制單元；6:施力梁；7:施力支撐件；8:地腳螺栓；9:臺面；10:支架；11:反力梁；12:反力支撐件；13:力傳感器。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的車體側墻載荷加載裝置，包括實驗平臺、施力機構及反力機構，實驗平臺包括臺面9，臺面9用于承放待測車體1。施力機構及反力機構分別安裝在待測車體1的兩側。臺面1還設有地面滑槽(圖未示出)，地面滑槽用于安裝施力機構和反力機構。如圖1所示，施力機構安裝在待測車體的左側，反力機構安裝在待測車體的右側。施力機構用于向待測車體的一側施加壓力，反力機構頂壓車體，防止車體移動，并測試車體所受到的壓力，傳送測試數(shù)據給外部數(shù)據采集設備。
[0024]施力機構包括氣囊固定板3、加載氣囊2及氣壓控制單元5，氣囊固定板3為一個板狀鋼結構部件，氣囊固定板3豎直安裝在臺面9上。具體的，氣囊固定板3的底部設有螺栓孔，通過地腳螺栓8將氣囊固定板3與地面滑槽相固定。加載氣囊2安裝在氣囊固定板的內側(如圖1所示，內側即靠近待測車體1的一側)，氣壓控制單元5與加載氣囊2通過氣管4連通，氣壓控制單元5用于控制加載氣囊2內的氣壓。在使用時，氣壓控制單元5控制加載氣囊2的壓力，使加載氣囊2膨脹，由于氣囊固定板3對加載氣囊2的限位作用，加載氣囊2向車體施加壓力。
[0025]反力機構包括反力支撐件12及力傳感器13，反力支撐件12通過支架10安裝在臺面9上，反力支撐件12的內側頂壓待測車體；力傳感器13設置在反力支撐件12與待測車體1之間，并與外部數(shù)據采集設備連接，力傳感器13用于向外部數(shù)據采集設備發(fā)送數(shù)據。具體的，反力支撐件12為一個柱狀鋼部件，反力支撐件12水平設置，并且柱體的軸心指向待測車體I。反力支撐件12固定在一個支架10的上部，支架10的下部通過地腳螺栓8與地面滑槽相固定。力傳感器13安裝在反力支撐件12的內側(如圖1所示，即靠近待測車體I的一側)，在反力支撐件12頂壓待測車體I時，待測車體I壓向反力支撐件12的力由力傳感器13發(fā)送給外部數(shù)據采集設備，從而測得待測車體所受到的壓力。
[0026]為了提高實驗效果，實驗平臺還包括施力梁6和反力梁11。施力梁6設置在氣囊固定板3的外側，用于頂壓氣囊固定板3。氣囊固定板3的外側設有施力支撐件7，施力支撐件7頂壓施力梁6。優(yōu)選的，氣囊固定板3設有豎向的滑槽，施力支撐件7通過螺栓組件可滑動地安裝在滑槽上。反力梁11設置在反力支撐件12的外側，用于頂壓反力支撐件12。在使用時，加載氣囊2充氣膨脹，向兩側施加壓力，加載氣囊2向待測車體I和氣囊固定板3加載壓力，由于板狀結構的氣囊固定板3的強度難以支撐加載氣囊2施加的力，采用施力梁頂壓住氣囊固定板3，防止氣囊固定板3彎曲，甚至折斷，并使測試到的數(shù)據更加準確。通過反力梁11頂壓反力支撐件12，防止反力支撐件12在力的作用下發(fā)生移動，并使支架10發(fā)生彎曲折斷，同時，也避免支架10變形吸收力，使測試的結果更加準確。本發(fā)明使用加載氣囊對待測車體側墻橫向加載載荷，由于加載氣囊的內部強度的均布性，實現(xiàn)加載載荷均勻分布在車體的側墻上，能夠檢測車體橫向彎曲性能和車窗、車門密封性及結構強度，實現(xiàn)準確評估車體的安全性。
[0027]優(yōu)選的，氣囊固定板3的內側曲面與待測車體I的外曲面相同。氣囊固定板3的內側曲面與待側車體I的外曲面相同，使加載氣囊與車體之間的任何一個位置的膨脹系數(shù)相同，保證氣囊向外加載的均勻性，提高測量的準確性。
[0028]由于氣囊固定板3為一個鋼板結構，其施加在待測車體的范圍較寬，為了保證測試的準確，采用沿兩個水平方向并行排列的反力機構支承待測車體，并使用兩個反力機構同時測量待測車體所受的壓力的大小。
[0029]本發(fā)明還提供一種使用上述車體側墻載荷加載益的車體側墻載荷加載方法，包括以下步驟:
[0030](I)通過地腳螺栓8將氣囊固定板3固定安裝到地面滑槽內，將氣囊固定板3安裝到臺面9上，調整施力支撐件7的高度，使施力支撐件7頂壓到施力梁6上。
[0031](2)通過吊車將待測車體I吊至臺面9上，將待測車體I放置到臺面9上，并位于氣囊固定板3的內側。
[0032](3)安裝反力支撐件12，使反力支撐件12頂壓待測車體1，并將力傳感器13與外部數(shù)據采集裝置連接。將反力支撐件12通過支架10及螺栓組件8與地面滑槽相固定，將反力支撐件12安裝在待測車體I的右側，同時，使反力支撐件12頂壓在待測車體I與反力梁11之間。
[0033](4)啟動氣壓控制單元5，對加載氣囊2進行充氣和放氣工作，實現(xiàn)對待測車體I的均勻加載。啟動氣壓控制單元5，通過氣管4向加載氣囊2中充入或者抽出氣體，從而控制加載氣囊2內的氣量，使加載氣囊2向待測車體I施加壓力。由于加載氣囊2為一個可伸縮性的加載部件，加載氣囊2內壓力處處相同，加載氣囊2施加到待測車體I上的力處處相同，實現(xiàn)對待測車體I的側墻均勻加載載荷。
[0034]需要說明的是，本發(fā)明所述的內側是指靠近待測車體的一側，外側是指遠離待測車體的一側。[0035]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種車體側墻載荷加載裝置，其特征在于，包括實驗平臺、施力機構及反力機構，所述實驗平臺包括臺面，所述臺面用于承放待測車體；所述施力機構及反力機構分別安裝在待測車體的兩側；所述施力機構包括氣囊固定板、加載氣囊及氣壓控制單元，所述氣囊固定板豎直安裝在所述臺面上；所述加載氣囊安裝在所述氣囊固定板的內側，所述氣壓控制單元與所述加載氣囊連通，用于控制加載氣囊內的氣壓；所述反力機構包括反力支撐件及力傳感器，所述反力支撐件安裝在所述臺面上，所述反力支撐件的內側頂壓待測車體；所述力傳感器設置在所述反力支撐件與待測車體之間，并與外部數(shù)據采集設備連接。
2.如權利要求1所述的車體側墻載荷加載裝置，其特征在于，所述實驗平臺還包括施力梁，所述施力梁設置在所述氣囊固定板的外側，用于頂壓所述氣囊固定板。
3.如權利要求2所述的車體側墻載荷加載裝置，其特征在于，所述氣囊固定板的外側設有施力支撐件，所述施力支撐件頂壓所述施力梁。
4.如權利要求3所述的車體側墻載荷加載裝置，其特征在于，所述氣囊固定板設有豎向的滑槽，所述施力支撐件通過螺栓組件可滑動地安裝在所述滑槽上。
5.如權利要求1所述的車體側墻載荷加載裝置，其特征在于，所述臺面設有地面滑槽，所述氣囊固定板的底部通過地腳螺栓與所述地面滑槽相固定；所述反力支撐件通過支架與所述地面滑槽相固定。
6.如權利要求1所述的車體側墻載荷加載裝置，其特征在于，所述實驗平臺還包括反力梁，所述反力梁設置在所述反力支撐件的外側，用于頂壓所述反力支撐件。
7.如權利要求1所述的車體側墻載荷加載裝置，其特征在于，所述氣囊固定板的內側曲面與待測車體的外曲面相同。
8.一種使用權利要求1至7任一項所述的車體側墻載荷加載裝置的載荷加載方法，其特征在于，包括以下步驟:51:將氣囊固定板安裝到臺面上；52:將待測車體放置到臺面上，并位于氣囊固定板的內側；53:安裝反力支撐件，使反力支撐件頂壓待測車體，并將力傳感器與外部數(shù)據采集裝置連接；54:啟動氣壓控制單元，對加載氣囊進行充氣和放氣工作，實現(xiàn)對待測車體的均勻加載。
【文檔編號】G01M17/08GK103674580SQ201310617881
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】王偉華, 趙長龍, 周俊超, 張培勝 申請人:南車青島四方機車車輛股份有限公司