一種模擬汽車碰撞的跌落試驗(yàn)裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及跌落試驗(yàn)裝置，尤其涉及一種模擬汽車碰撞的跌落試驗(yàn)裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車行駛密度和行駛速度的提高，汽車交通事故已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。汽車碰撞速度可分為高速碰撞和低速碰撞。低速碰撞是指時(shí)速低于15km/h發(fā)生的車輛碰撞，低速碰撞占據(jù)了交通事故的絕大部分。汽車碰撞試驗(yàn)方法主要是通過(guò)模擬汽車碰撞事故中的一些典型的和重要的碰撞過(guò)程來(lái)獲取對(duì)不同結(jié)構(gòu)緩沖吸能特性的認(rèn)識(shí)，汽車吸能結(jié)構(gòu)前碰撞實(shí)驗(yàn)研究方法主要有兩類:一類是通過(guò)安裝吸能裝置進(jìn)行實(shí)車試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)整車的耐撞性；另一類是基于吸能裝置建立車前端部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞研究，來(lái)測(cè)試吸能裝置的緩沖性能。
[0003]汽車碰撞試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn)，耗資巨大，對(duì)試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)場(chǎng)地都有比較高的要求，所以成本太高，不利于進(jìn)行研究；計(jì)算機(jī)仿真對(duì)于汽車碰撞進(jìn)行研究成本低，相對(duì)研究周期短，但因?yàn)槠浔旧泶嬖谟泻芏嗑窒扌裕豢赡芡耆从痴鎸?shí)的碰撞過(guò)程，所示本發(fā)明借鑒了將某種產(chǎn)品或整體結(jié)構(gòu)從預(yù)定高度墜落的跌落測(cè)試方法，對(duì)汽車正面的保險(xiǎn)杠系統(tǒng)進(jìn)行碰撞測(cè)試，從而評(píng)估前保險(xiǎn)杠系統(tǒng)對(duì)于整體汽車的保護(hù)作用。本跌落實(shí)驗(yàn)裝置具有跌落重物重量、上升高度簡(jiǎn)單可調(diào)，操作方便，成本低等優(yōu)點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種模擬汽車碰撞的跌落試驗(yàn)裝置及其方法。
[0005]—種模擬汽車碰撞的跌落試驗(yàn)裝置包括立柱、主橫梁、上端連接橫梁、外框連接角件組件、吊裝梁固支角件組件、電動(dòng)葫蘆吊裝梁、電動(dòng)葫蘆組件、光軸支座組件、光軸、吊鉤、吊帶、跌落重物組件、下端連接橫梁、杯型地腳連接組件，
[0006]四根立柱下部通過(guò)下端連接橫梁互相連接，頂部通過(guò)外框連接角件組件分別與主橫梁、上端連接橫梁進(jìn)行連接，四根立柱底部均安裝有杯型地腳連接組件，
[0007]主橫梁通過(guò)吊裝梁固支角件組件與電動(dòng)葫蘆吊裝梁連接，電動(dòng)葫蘆吊裝梁上安裝有電動(dòng)葫蘆組件，電動(dòng)葫蘆組件通過(guò)吊鉤、吊帶再與跌落重物組件相連，
[0008]下端連接橫梁和上端連接橫梁之間通過(guò)光軸支座組件安裝四根光軸，光軸穿過(guò)跌落重物組件的滾動(dòng)直線導(dǎo)套，跌落重物組件可沿光軸上下豎直滑動(dòng)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的外框連接角件包括:T型螺栓、鋁合金角件、法蘭螺母，每根立柱均通過(guò)一個(gè)外框連接角件組件與主橫梁以及上端連接橫梁組合連接，T型螺栓為后裝螺栓，T型螺栓和法蘭螺母材質(zhì)均為不銹鋼，鋁合金角件材質(zhì)為鑄鋁。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的光軸支座組件包括:光軸支座、內(nèi)六角螺釘、法蘭螺母、T形螺栓，光軸兩端通過(guò)兩個(gè)光軸支座組件分別固定在上端連接橫梁以及下端連接橫梁，同側(cè)光軸之間的距離由光軸支座的位置調(diào)整，并通過(guò)四組T型螺栓和法蘭螺母固定，光軸豎直安裝，光軸支座材質(zhì)為鑄鋁，內(nèi)六角螺釘、法蘭螺母、T型螺栓和光軸材質(zhì)均為不銹鋼。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的杯型地腳連接組件包括:杯型地腳連接件、T型螺栓、法蘭螺母、六角螺母、地腳螺栓，跌落實(shí)驗(yàn)裝置的立柱依靠杯型地腳連接組件固定在地面上，T型螺栓和法蘭螺母用來(lái)連接和固定杯型地腳連接件。
[0012]進(jìn)一步的，所述的電動(dòng)葫蘆組件包括:鋼絲繩卷軸吊架、電動(dòng)機(jī)吊架、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、鋼絲繩、鋼絲繩卷軸及連接件，電動(dòng)機(jī)、鋼絲繩卷軸及連接件通過(guò)鋼絲繩卷軸吊架和電動(dòng)機(jī)吊架吊裝在吊裝梁上邊，電動(dòng)機(jī)自帶減速裝置和剎車裝置，動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器傳遞到鋼絲繩卷軸及連接件，通過(guò)外部操作控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的上下勻速平行移動(dòng)。
[0013]優(yōu)選的，所述的跌落重物組件包括:滾動(dòng)直線導(dǎo)套、跌落重物承力外框、外框連接角件、跌落重物連接外框、旋轉(zhuǎn)連接角件、中心橫梁、內(nèi)框連接角件、中心橫梁連接件、傳力件、傳力件連接角件、撞擊鐵板、吊升鐵板、電磁吸盤(pán)、電磁鐵吊環(huán)螺栓、吊架中心銷軸、吊架吊環(huán)螺栓組件、吊架主體、開(kāi)口銷，跌落重物組件是上下兩層式結(jié)構(gòu)，每層分別由跌落重物承力外框和跌落重物連接外框通過(guò)外框連接角件連接成外框，每層中心布置有兩根沿中心線對(duì)稱布置的中心橫梁，兩根中心橫梁通過(guò)中心橫梁連接件相互連接并通過(guò)旋轉(zhuǎn)連接角件和外框相連，跌落重物組件的上下兩層結(jié)構(gòu)通過(guò)8組傳力件以及16組傳力件連接角件連接，保證受力均勻，撞擊鐵板安裝在跌落重物組件下層的中心橫梁上，通過(guò)12組T型螺栓和法蘭螺母進(jìn)行連接定位，吊升鐵板加工有凸臺(tái)，并在凸臺(tái)上加工了圓槽和電磁吸盤(pán)實(shí)現(xiàn)定位配合，電磁吸盤(pán)通過(guò)電磁鐵吊環(huán)螺栓掛裝在吊架中心銷軸上，吊架中心銷軸穿過(guò)兩個(gè)定位孔安裝在吊架主體上并通過(guò)開(kāi)口銷鎖死，吊架主體最上端還安裝有沿中心線對(duì)稱的兩組吊架吊環(huán)螺栓組件，在每層的跌落重物承力外框上兩端對(duì)應(yīng)位置加工有沉頭螺紋間隙孔，滾動(dòng)直線導(dǎo)套分別通過(guò)兩個(gè)內(nèi)六角螺栓和跌落重物承力外框相連接，整個(gè)跌落重物組件一共布置四個(gè)滾動(dòng)直線導(dǎo)套以保證受力均勻，電動(dòng)機(jī)的額定負(fù)載為160N.m，電磁吸盤(pán)的起重規(guī)格為200kg，吊鉤、吊帶的最大起吊重量均為U。
[0014]吊帶穿過(guò)兩個(gè)吊架吊環(huán)螺栓組件并吊掛在吊鉤，鋼絲繩下端通過(guò)專用鎖扣和吊鉤連接。
[0015]所述跌落試驗(yàn)裝置的試驗(yàn)方法是:首先將電磁吸盤(pán)放入對(duì)應(yīng)的圓槽中，電磁吸盤(pán)通過(guò)可編程直流電源供電，通過(guò)電磁吸盤(pán)電磁吸力鎖緊吊架主體和吊升鐵板，操作電動(dòng)機(jī)遙控器，使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)鋼絲繩中心軸收卷鋼絲繩從而吊著跌落重物組件豎直勻速上升，上升的高度可以通過(guò)貼在立柱相應(yīng)位置的標(biāo)尺讀出，上升至指定高度后，電磁吸盤(pán)斷電可以使整個(gè)跌落重物組件無(wú)初速度沿光軸自由下落，在忽略滾動(dòng)摩擦和空氣摩擦的情況下，重物的運(yùn)動(dòng)可以看成自由落體，當(dāng)需要不同高度落下時(shí)，只需調(diào)整重物吊著上升時(shí)間即可，并且跌落重物組件的重量調(diào)整也可以通過(guò)在上層的中心橫梁上加載標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重物塊實(shí)現(xiàn)。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有有益效果
[0017]I)模擬汽車碰撞的跌落實(shí)驗(yàn)裝置在某些簡(jiǎn)單的汽車正面碰撞測(cè)試中替代傳統(tǒng)的臺(tái)車碰撞實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本降低。
[0018]2)模擬汽車碰撞的跌落實(shí)驗(yàn)裝置，跌落重物的重量以及提升高度連續(xù)可調(diào)，提升高度可以進(jìn)行精確標(biāo)定。
[0019]3)模擬汽車碰撞的跌落實(shí)驗(yàn)裝置，可以近似模擬自由落體的跌落重物，沖擊動(dòng)能易于標(biāo)定。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為模擬汽車碰撞的跌落實(shí)驗(yàn)裝置正視圖；
[0021]圖2為模擬汽車碰撞的跌落實(shí)驗(yàn)裝置俯視圖；
[0022]圖3為立柱和主橫梁通過(guò)外框連接角件連接示意圖；
[0023]圖4為連接橫梁和光軸支座的連接局部視圖；
[0024]圖5為光軸支座和光軸的連接局部放大圖；
[0025]圖6為杯型地腳連接件和立柱的連接示意圖；
[0026]圖7為吊裝梁固支角件與主橫梁連接示意圖；
[0027]圖8為電動(dòng)葫蘆組件組成及其連接示意圖；
[0028]圖9為跌落重物俯視圖；
[0029]圖10為跌落重物正視圖；
[0030]圖11為撞擊鐵板連接局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]結(jié)合附圖，有利于更加全面準(zhǔn)確地了解前面對(duì)于本發(fā)明的基本概述以及本發(fā)明的具體實(shí)施過(guò)程。附圖僅提供本發(fā)明的一種示例，實(shí)際發(fā)明并不局限于所示的精確布局、幾何形狀及實(shí)施手段。
[0032]如圖1和2所示，一種模擬汽車碰撞的跌落試驗(yàn)裝置包括立柱1、主橫梁2、上端連接橫梁3、外框連接角件組件4、吊裝梁固支角件組件5、電動(dòng)葫蘆吊裝梁6、電動(dòng)葫蘆組件
7、光軸支座組件8、光軸9、吊鉤10、吊帶11、跌落重物組件12、下端連接橫梁13、杯型地腳連接組件14，
[0033]四根立柱I下部通過(guò)下端連接橫梁13互相連接，頂部通過(guò)外框連接角件組件4分別與主橫梁2、上端連接橫梁3進(jìn)行連接，四根立柱I底部均安裝有杯型地腳連接組件14，
[0034]主橫梁2通過(guò)吊裝梁固支角件組件5與電動(dòng)葫蘆吊裝梁6連接，電動(dòng)葫蘆吊裝梁6上安裝有電動(dòng)葫蘆組件7，電動(dòng)葫蘆組件7通過(guò)吊鉤10、吊帶11再與跌落重物組件12相連，
[0035]下端連接橫梁13和上端連接橫梁3之間通過(guò)光軸支座組件8安裝四根光軸9，光軸9穿過(guò)跌落重物組件12的滾動(dòng)直線導(dǎo)套12.1，跌落重物組件12可沿光軸9上下豎直滑動(dòng)。
[0036]如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的外框連接角件4包括:T型螺栓
4.1、鋁合金角件4.2、法蘭螺母4.3，每根立柱I均通過(guò)一個(gè)外框連接角件組件4與主橫梁2以及上端連接橫梁3組合連接，T型螺栓4.1為后裝螺栓，T型螺栓4.1和法蘭螺母4.3材質(zhì)均為不銹鋼，鋁合金角件4.2材質(zhì)為鑄鋁。
[0037]如圖4和5所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的光軸支座組件8包括:光軸支座8.1、內(nèi)六角螺釘8.2、法蘭螺母8.3、Τ形螺栓8.4，光軸9兩端通過(guò)兩個(gè)光軸支座組件分別固定在上端連接橫梁3以及下端連接橫梁13，同側(cè)光軸之間的距離由光軸支座8.1的位置調(diào)整，并通過(guò)四組T型螺栓和法蘭螺母固定，光軸豎直安裝，光軸支座8.1材質(zhì)為鑄鋁，內(nèi)六角螺釘8.2、法蘭螺母8.3、T型螺栓8.4和光軸9材質(zhì)均為不銹鋼。
[0038]如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的杯型地腳連接組件14包括:杯型地腳連接件14.1、T型螺栓14.2、法蘭螺母14.3、六角螺母14.4、地腳螺栓14.5，跌落實(shí)驗(yàn)裝置的立柱I依靠杯型地腳連接組件14固定在地面上，T型螺栓14.2和法蘭螺母14.3用來(lái)連接和固定杯型地腳連接件。
[0039]如圖8所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的電動(dòng)葫蘆組件7包括:鋼絲繩卷軸吊架7.1、電動(dòng)機(jī)吊架7.2、電動(dòng)機(jī)7.3、聯(lián)軸器7.4、鋼絲繩7.5、鋼絲繩卷軸及連接件7.6，電動(dòng)機(jī)7.3、鋼絲繩卷軸及連接件7.6通過(guò)鋼絲繩卷軸吊架7.1和電動(dòng)機(jī)吊架7.2吊裝在吊裝梁6上邊，電動(dòng)機(jī)7.3自帶減速裝置和剎車裝置，動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器傳遞到鋼絲繩卷軸及連接件7.6，通過(guò)外部操作控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的上下勻速平行移動(dòng)。
[0040]如圖7所示，所述的吊裝梁固支角件組件結(jié)構(gòu)形式與外框連接角件組件一樣，區(qū)別在于吊裝