CN110146277B - 一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车加载试验用工具领域，公开了一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台。加载试验台包括加载试验台包括底板、龙门架、第一调节组件、第二调节组件、第三调节组件、三个加载件和第四调节组件。加载组件用于检测待测件的刚度值。第一调节组件安装在龙门架上，用于调整第一加载件的测量方位。本发明的加载试验台其可以应用在实验室内，方便学生进行该加载试验，同时试验台还能够实现加载件的多工位调整，从而对待测件进行多角度多点的加载检测，提高试验加载时检测得到的刚度值的准确性和全面性。

Description

一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台

技术领域

本发明涉及汽车加载试验用工具领域，尤其涉及一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台。

背景技术

汽车零部件及其总成的刚度值检测是汽车零部件是否符合产品要求的因素之一，也一直都是汽车相关专业学生的试验课题之一。当学生需要进行该课题的试验时，通常需要学生赶往附近的汽车零部件检测中心来进行观摩学习，不仅费事费力，同时还存在一定的交通安全隐患。

并且，现有的加载试验台结构复杂、功能单一，试验台上加载件的加载位置相对固定，不便于对待测件进行多角度多点的加载检测，使得在试验加载时得到的刚度值不够准确和全面，已经渐渐不能满足在实验室内对该加载试验的试验需要。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其可以应用在实验室内，该试验台能够在使加载件多角度多点加载检测待测件，提高待测件刚度值检测的准确度，并且该试验台通用性高、易装配。

本发明采用以下技术方案实现：

一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其用于检测待测件的刚度值，所述加载试验台包括：

底板，其用于定位待测件；

龙门架，其固定在所述底板上；

三个加载件，所述三个加载件用于检测不同的所述待测件的刚度值；所述三个加载件依次为第一加载件、第二加载件和第三加载件；

第一调节组件，其安装在所述龙门架上，用于调整所述第一加载件的测量方位；所述第一调节组件包括相对设置的两个法兰盘、两端分别固定在所述两个法兰盘上的安装柱；所述两个法兰盘通过可拆卸式的方式安装在所述龙门架上，所述第一加载件固定在所述安装柱上；通过调整所述两个法兰盘在所述龙门架上的转动角度，和/或，通过调整所述两个法兰盘在所述龙门架上的相对高度，调整所述第一加载件的测量方位；

第二调节组件，其安装在所述底板上，用于调整所述第二加载件的测量方位；所述第二调节组件包括反力架一和夹板三；所述反力架一固定在所述底板上，所述夹板三通过可拆卸式的方式安装在所述反力架一上，所述第二加载件固定在所述夹板三上；通过调整所述夹板三在所述反力架一上的相对高度，调整所述第二加载件的测量方位；以及

第三调节组件，其安装在所述底板上，用于调整所述第三加载件的测量方位；所述第三调节组件包括反力架二、平板和升降台，所述反力架二固定在所述底板上，所述平板的一端可拆卸式安装在所述反力架二上，所述平板相对所述反力架二的另一端通过升降台支撑在所述底板上；所述第三加载件固定在所述平板上；通过调整所述平板在所述反力架二上的相对高度，调整所述第三加载件的测量方位。

进一步地，所述底板的顶端纵横交错分布有多个呈成长条形的螺纹槽。

进一步地，所述龙门架包括四个立柱和两个横梁，四个所述立柱呈矩形分布且竖立固定于所述底板上；两个所述横梁分别固定在横向相邻的两个所述立柱之间，且所述横梁的高度大于所述安装柱的高度。

进一步地，所述第一加载件与所述安装柱的固定连接处设置有一个第四调节组件。

更进一步地，所述第四调节组件包括两个夹板二，且两个所述夹板二之间通过可拆卸的方式安装在所述安装柱的相对两侧上，所述第一加载件的安装面固定在其中一个所述夹板二的相对另一侧上；通过调整所述两个夹板二在所述安装柱两端延伸方向上的相对位置，调整所述第一加载件的测量方位。

进一步地，所述加载件包括电动缸、力传感器和光栅尺，所述力传感器固定在所述电动缸的丝杆端部上，所述光栅尺设置在所述电动缸的丝杆的侧面。

进一步地，所述龙门架相对所述法兰盘的一侧且对应所述法兰盘的位置固定有夹板一，所述法兰盘的盘面上环绕开设有若干通孔一，所述夹板一的板面上环绕开设有若干通孔二，且所述通孔一与所述通孔二的位置相对应；相邻的所述夹板一与所述法兰盘之间通过螺栓依次穿过通孔二、龙门架和通孔一以进行连接固定。

进一步地，所述平板靠近所述反力架二一侧的底部通过三角托架固定在所述反力架二上。

进一步地，所述升降台包括套管和立杆，所述套管的顶端开口，且所述立杆的底端滑动套置在所述套管的开口内，所述套管与立杆之间通过螺栓固定连接；所述立杆的顶端固定在所述平板远离所述架体三一侧的底部。

进一步地，所述加载试验台还包括多个斜撑，每个所述斜撑均设置在与其相邻的所述立柱远离安装柱的一侧，用于侧向支撑所述龙门架。

本发明的有益效果为：

1.本发明的加载试验台其可以应用在实验室内，方便学生进行该加载试验，同时试验台还能够实现加载件的多工位调整，从而对待测件进行多角度多点的加载检测，提高试验加载时检测得到的刚度值的准确性和全面性。

2.本发明的安装柱可以通过法兰盘在龙门架之间旋转后固定，也可以安装柱还可以伴随法兰盘在立柱上的高度变化而变化，使固定在安装柱上的加载件可以调整多个检测方位，实现多角度多点检测。

3.本发明的加载件还可以安装在夹板三和平板上，当加载件安装在夹板三上时，可以对待测件实现横向的加载检测试验，当电动缸装在平板上时，也可以对待测件实现横向的加载检测试验，有效提高试验检测效率。

本发明的加载试验台可检测多种汽车零部件及总成，通用性高，并且各部件之间简单易安装。

附图说明

图1为本发明实施例提供的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台的立体总装图；

图2为图1中的立柱与垫板的组合状态的局部示意图；

图3为图1中的平板的俯视结构示意图；

图4为图1中的固定组件二、斜撑和垫板的组合状态的结构示意图。

主要符号说明：

1、底板；2、龙门架；3、安装柱；5、反力架一；6、夹板三；7、反力架二；8、平板；9、升降台；10、第一加载件；12、螺纹槽；13、立柱；14、横梁；15、法兰盘；16、夹板一；17、通孔一；18、通孔二；19、夹板二；20、通孔三；21、三角托架；22、套管；23、立杆；24、斜撑；25、通孔四；26、垫板；27、第二加载件；28、第三加载件；29、夹板四。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台的立体总装图。加载试验台包括底板1、龙门架2、第一调节组件、第二调节组件、第三调节组件、三个加载件、第四调节组件和斜撑24。其中，三个加载件依次分为第一加载件10、第二加载件27和第三加载件28。

底板1用于定位待测件。底板1是整体呈长方形的板体，在其他实施例中，底板1还可以是整体呈正方形的板体，只要不影响底板1的整体结构稳定性，还可以是其他板体结构。本实施例中，底板1的顶端纵横交错分布有多个呈成长条形的螺纹槽12，以将底板1的顶端均匀分割成多个大小相同的正方形区域，从而方便底板1上各零部件的安装和拆卸。

本实施例中螺纹槽12的纵截面可以呈凸字形结构，且螺纹槽12靠近顶端的槽壁内侧分布有内螺纹。在其他实施例中螺纹槽12的纵截面还可以呈燕尾形结构，只要不影响底板1上各零部件的安装，还可以是其他结构。

请结合图1和图2。龙门架2是两个整体呈倒U字形结构的组合架体。本实施例中龙门架2包括立柱13和横梁14。立柱13是横截面呈方形且内部中空的柱体，在其他实施例中立柱13还可以是横截面呈长方形且内部中空的柱体，只要不影响其与其它零部件之间的连接，还可以是其他柱体结构。

本实施例中立柱13数量设置为四个，在底板1上呈矩形分布。立柱13的底端焊接有垫板26，垫板26上开设有通孔五(图未示)。垫板26与底板1之间通过螺栓依次旋入通孔五和螺纹槽12进行连接固定，从而实现对立柱13在底板1上的竖立支撑。此外，立柱13的四个侧面上均开设有若干通孔四25，通孔四25可以方便其他部件在立柱13上的安装及拆卸。

横梁14是纵截面呈方形且内部中空的梁体，在其他实施例中横梁14还可以是横截面呈三角形且内部中空的梁体，只要不影响其与立柱13之间的连接稳定性，还可以是其他梁体结构。本实施例中横梁14与立柱13之间可以通过两个夹板四29进行安装。

夹板四29是整体呈方形的板体，在其他实施例中夹板四29还可以是整体呈长方形的板体，只要不影响两个夹板四29之间的连接，还可以是其他板体结构。并且夹板四29的板面的两侧呈开设有若干通孔二18。

在本实施例中其中一个夹板四29与横梁14的端部之间通过焊接固定，另一个夹板四29贴合在立柱13相对于横梁14的另一侧上，相邻的两个夹板四29之间通过螺栓依次穿过两个夹板四29上位置对应的两个通孔二18，然后利用螺母对螺栓穿出的端部进行锁紧固定，从而实现横梁14在立柱13上的连接固定。

第一调节组件在本实施例中的数量设置为两个，且两个第一调节组件分别设置在纵向相邻的两个立柱13之间，每个第一调节组件均包括一个安装柱3和两个法兰盘15。

安装柱3是纵截面呈方形的梁体，在其他实施例中安装柱3还可以是纵截面呈圆形的梁体，只要不影响其上零部件的安装，还可以是其他梁体结构。安装柱3的在竖向上的高度小于横梁14的高度。

两个法兰盘15分别固定在每根安装柱3的两端，本实施例中法兰盘15与安装柱3端部之间是通过焊接固定，且与相邻的立柱13的一侧相贴合。在其他实施例中法兰盘15与安装柱3之间还可以是通过螺钉可拆卸连接，只要不影响法兰盘15与安装柱3之间连接的稳定性，还可以是其他连接方式。法兰盘15的盘面上均环绕开设有若干通孔一17，且通孔一17与立柱13上的通孔四25相对应。

龙门架2相对法兰盘15的一侧且对应法兰盘15的位置固定有夹板一16。夹板一16的板面上环绕开设有通孔三20。本实施例中通孔一17、通孔三20和通孔四25的位置可以相互对应，则相邻的夹板一16与法兰盘15之间通过螺栓依次穿过通孔三20、通孔四25和通孔一17后，再利用螺母对螺栓穿出的端部进行锁紧固定，从而实现安装柱3在立柱13上的安装固定。

并且，通过调整两个法兰盘15在龙门架2上的转动角度，调整第一加载件10的测量方位。即可以在安装柱3与立柱13不连接的情况下，将安装柱3整体周向转动，使得通孔一17转动后可以与夹板一16上对应位置的另一个通孔三20位置对应，再利用螺栓和螺母对其进行连接固定，即可实现对安装柱3转动后固定，从而改变安装在安装柱3上的第一加载件10在竖直方向上的检测角度。

或者，通过调整两个法兰盘15在龙门架2上的相对高度，调整第一加载件10的测量方位。即可以在安装柱3与立柱13不连接的情况下，将安装柱3整体抬升或降低后，再通过螺栓与立柱13之间进行固定，从而改变安装在安装柱3上的第一加载件10在竖直方向上的检测高度。

第二调节组件安装在底板1上，可以用于调整第二加载件27的测量方位。第二调节组件包括反力架一5和夹板三6。反力架一5是纵截面呈直角三角形的架体。本实施例中反力架一5固定于安装柱3底部的底板1上。反力架一5的底端也安装有一个垫板26，垫板26上开设有的通孔五。垫板26与底板1之间通过螺栓依次旋入通孔五和螺纹槽12进行连接固定，从而实现对反力架一5在底板1上的竖立支撑。

夹板三6通过可拆卸式的方式安装在反力架一5上。反力架一5上横向固定有夹板三6。本实施例中夹板三6与反力架一5的竖立方向的侧面通过一个连接杆(未标示)连接，连接杆与反力架一5的侧面之间通过螺钉连接。

夹板三6与连接杆之间可以是通过螺钉连接，也可以是焊接固定。本实施例中夹板三6是整体呈方形的板体，在其他实施例中夹板三6还可以是整体呈长方形的板体，只要不影响夹板三6与连接杆之间的连接，还可以是其他板体结构。

夹板三6在反力架一5上的高度可以调节，是通过连接杆在反力架一5竖立面上的螺钉连接位置来调整，从而实现第二加载件27的测量方位调整。同时，夹板三6上开设有若干安装孔(图未示)，可以方便第二加载件27在其上的安装及拆卸。

第三调节组件安装在底板1上，可以用于调整第三加载件28的测量方位。当使用的加载件重量较大时，通常会将重量较大的加载件放置在第三调节组件上。第三调节组件包括反力架二7、平板8和升降台9。

反力架二7是纵截面呈直角三角形的架体。反力架二7固定在底板1上。反力架二7的底端也安装有一个垫板26，垫板26上开设有的通孔五。垫板26与底板1之间通过螺栓依次旋入通孔五和螺纹槽12进行连接固定，从而实现对反力架二7在底板1上的竖立支撑。同时，反力架二7上开设有若干个定位孔(未标示)。

请参阅图3，图3为图1中的平板的俯视结构示意图。反力架二7的一侧通过可拆卸的方式安装有平板8。平板8是整体呈长方形的板体。本实施例中平板8与反力架二7之间通过三角托架21连接。本实施例中三角托架21的数量设置为两个，且两个三角托架21分别位于平板8的底部两侧。三角托架21的竖立面与反力架二7上的定位孔通过螺钉连接。三角托架21的水平面与平板8的底端通过螺钉连接。

通过调整平板8在反力架二7上的相对高度，调整第三加载件28的测量方位。当第三加载件28的安装面固定在平板8上时，可以对待测件进行横向加载检测。并且通过平板8在反力支架二7上的相对高度，也可以调整第三加载件28的测量方位。

平板8相对反力架二7的另一端的底部通过升降台9支撑于底板1上。升降台9能够调整平板8在竖直方向上的高度。本实施例中升降台9包括套管22和立杆23。

套管22是顶部具有U字形开口的管体。在其他实施例中套管22还可以是顶部具有长方形开口的管体，只要不影响其与立杆23之间的适配性，还可以是其他结构的管体。套管22的两侧竖向开设有多个调节孔(未标示)。

立杆23横截面呈方形的杆体，立杆23的底端滑动套置在套管22的开口内。立杆23的侧壁上也开设有与套管22相对应的调节孔(未标示)。套管22与立杆23之间通过螺栓穿过位置对应的两个调节孔进行连接固定，并且立杆23的顶端与平板8的远离反力架二7一侧的底部之间通过螺钉固定连接。

当需要调整平板8的高度时，首先将立杆23在套管22内提升或下降，以带动平板8调整至合适的高度后，通过螺栓穿过两个调节孔将立杆23与套管22之间固定，然后将三角托架21的竖立面通过螺栓与反力架二7侧面上对应位置的定位孔连接，从而对平板8进行固定，以实现平板8的高度调节。

请结合图1，三个加载件用于检测不同待测件的刚度值。第一加载件10与安装柱3的固定连接处设置有一个第四调节组件。第四调节组件包括两个夹板二19。夹板二19是整体呈方形的板体，在其他实施例中夹板二19还可以是整体呈长方形的板体，只要不影响两个夹板二19之间的连接，还可以是其他板体结构。

且两个夹板二19之间通过可拆卸的方式安装在安装柱3的相对两侧上。两个夹板二19之间通过多根螺栓连接后紧固套置于安装柱3的外侧，从而使得两个夹板二19可以跟随安装柱3同步运动。第一加载件10的安装面固定在其中一个夹板二19的相对另一侧上，本实施例中第一加载件10的安装面与夹板二19之间通过螺栓连接，方便安装及拆卸。

通过调整两个夹板二19在安装柱3两端延伸方向上的相对位置，调整第一加载件10的测量方位。即可以将两个夹板二19在安装柱3两端的延伸方向上选定任意位置进行固定，以改变第一加载件10在纵向上的测量方位。第二加载件27的安装面是通过螺栓安装在夹板三6上。第三加载件28的安装面是通过螺栓安装在平板8上。

本实施例中的第一加载件10、第二加载件27和第三加载件28均包括电动缸(未标示)、力传感器(未标示)和光栅尺(图未示)。在其他实施例中电动缸还可以是液压缸或者是气压缸。当采用电动缸时，力传感器设置在电动缸的丝杆顶部，力传感器用于检测加载力的大小。并且光栅尺设置在电动缸的丝杆侧面，可以检测丝杆轴向上的位移大小。当电动缸加载时，有力控制和位移控制。力控制是指加载到一定力的大小后停止，位移控制是丝杆前进一定位移后停止。

由此，在电动缸加载前，先将夹具放置在底板1上的相应检测位置，然后利用螺栓穿过夹具的螺纹孔拧入螺纹槽12内，以将夹具固定在底板1上，然后将待测件固定在夹具上。选择合适的检测位置对待测件进行加载检测。当电动缸加载过程中，丝杆沿轴线前进。一开始未遇待测件，丝杆没有加载力，所走的位移是空行程。但丝杆端部遇到待测件后，开始有加载力。随着丝杆继续顶进，加载力逐渐变大，此时的位移是待测件的变形量。最后电动缸的丝杆一直加载到指定的力大小或者位移大小时，丝杆停止前进，则加载结束。力传感器将加载时的力变化数据和光栅尺将测得的位移量(待测件表面加载处的变形量)数据传递给后台终端(例如电脑)进行数据处理后显示。试验人员可以根据显示的加载时的力变化和变形量变化，从而计算出待测件的刚度。

请结合图1和图4，斜撑24是整体呈截面呈等腰梯形的柱体，斜撑24可以对龙门架2中的立柱13进行有效支撑，防止立柱13受力后倾斜弯倒。在本实施例中斜撑24的数量设置为四个。每个斜撑24的顶端均设置在与其相邻的立柱13远离安装柱3的一侧。

斜撑24顶端焊接固定有一个夹板四29，且立柱13相对斜撑24顶端夹板四29的另一侧也设置有一个夹板四29，两个夹板四29之间通过螺栓固定，从而使得斜撑24的顶部固定在立柱13上。斜撑24的底端也安装有一个垫板26，垫板26上开设有的通孔五。垫板26与底板1之间通过螺栓依次旋入通孔五和螺纹槽12进行连接固定，从而实现对斜撑24在底板1上的支撑固定。

本发明的加载试验台其可以应用在实验室内，方便学生进行该加载试验，同时试验台还能够实现加载件的多工位调整，从而对待测件进行多角度多点的加载检测，提高试验加载时检测得到的刚度值的准确性和全面性。本发明的安装柱可以通过法兰盘在龙门架之间旋转后固定，也可以安装柱还可以伴随法兰盘在立柱上的高度变化而变化，使固定在安装柱上的加载件可以调整多个检测方位，实现多角度多点检测。本发明的加载件还可以安装在夹板三和平板上，当加载件安装在夹板三上时，可以对待测件实现横向的加载检测试验，当电动缸装在平板上时，也可以对待测件实现横向的加载检测试验，有效提高试验检测效率。本发明的加载试验台可检测多种汽车零部件及总成，通用性高，并且各部件之间简单易安装。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其用于检测待测件的刚度值，其特征在于，所述加载试验台包括：

底板，其用于定位待测件；

龙门架，其固定在所述底板上；

三个加载件，所述三个加载件用于检测不同的所述待测件的刚度值；所述三个加载件依次为第一加载件、第二加载件和第三加载件；

第一调节组件，其安装在所述龙门架上，用于调整所述第一加载件的测量方位；所述第一调节组件包括相对设置的两个法兰盘、两端分别固定在所述两个法兰盘上的安装柱；所述两个法兰盘通过可拆卸式的方式安装在所述龙门架上，所述第一加载件固定在所述安装柱上；通过调整所述两个法兰盘在所述龙门架上的转动角度，和/或，通过调整所述两个法兰盘在所述龙门架上的相对高度，调整所述第一加载件的测量方位；

第二调节组件，其安装在所述底板上，用于调整所述第二加载件的测量方位；所述第二调节组件包括反力架一和夹板三；所述反力架一固定在所述底板上，所述夹板三通过可拆卸式的方式安装在所述反力架一上，所述第二加载件固定在所述夹板三上；通过调整所述夹板三在所述反力架一上的相对高度，调整所述第二加载件的测量方位；以及

第三调节组件，其安装在所述底板上，用于调整所述第三加载件的测量方位；所述第三调节组件包括反力架二、平板和升降台，所述反力架二固定在所述底板上，所述平板的一端可拆卸式安装在所述反力架二上，所述平板相对所述反力架二的另一端通过升降台支撑在所述底板上；所述第三加载件固定在所述平板上；通过调整所述平板在所述反力架二上的相对高度，调整所述第三加载件的测量方位；

其中，所述龙门架包括四个立柱和两个横梁，四个所述立柱呈矩形分布且竖立固定于所述底板上；两个所述横梁分别固定在横向相邻的两个所述立柱之间，且所述横梁的高度大于所述安装柱的高度；

所述第一加载件与所述安装柱的固定连接处设置有一个第四调节组件；

所述第四调节组件包括两个夹板二，且两个所述夹板二之间通过可拆卸的方式安装在所述安装柱的相对两侧上，所述第一加载件的安装面固定在其中一个所述夹板二的相对另一侧上；通过调整所述两个夹板二在所述安装柱两端延伸方向上的相对位置，调整所述第一加载件的测量方位。

2.如权利要求1所述的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其特征在于，所述底板的顶端纵横交错分布有多个呈成长条形的螺纹槽。

3.如权利要求1所述的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其特征在于，所述加载件包括电动缸、力传感器和光栅尺，所述力传感器固定在所述电动缸的丝杆端部上，所述光栅尺设置在所述电动缸的丝杆的侧面。

4.如权利要求1所述的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其特征在于，所述龙门架相对所述法兰盘的一侧且对应所述法兰盘的位置固定有夹板一，所述法兰盘的盘面上环绕开设有若干通孔一，所述夹板一的板面上环绕开设有若干通孔二，且所述通孔一与所述通孔二的位置相对应；相邻的所述夹板一与所述法兰盘之间通过螺栓依次穿过通孔二、龙门架和通孔一以进行连接固定。

5.如权利要求1所述的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其特征在于，所述平板靠近所述反力架二一侧的底部通过三角托架固定在所述反力架二上。

6.如权利要求1所述的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其特征在于，所述升降台包括套管和立杆，所述套管的顶端开口，且所述立杆的底端滑动套置在所述套管的开口内，所述套管与立杆之间通过螺栓固定连接；所述立杆的顶端固定在所述平板远离所述反力架二一侧的底部。

7.如权利要求6所述的实验室用的汽车零部件及总成加载试验台，其特征在于，所述加载试验台还包括多个斜撑，每个所述斜撑均设置在与其相邻的所述立柱远离安装柱的一侧，用于侧向支撑所述龙门架。