专利名称：一种摩托车车架水平刚度性能测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种性能测试装置，特别是一种用于对开发的新型摩托车车架的水平强度或刚度进行测试以保证其具有足够的安全性的摩托车车架水平刚度性能测试装置。
背景技术：
摩托车车架是摩托车核心部件，在整辆摩托中起到支撑的作用。它将发动机、传动部件、操控部件等连接一起，构成一个整体。摩托车架承载着全车的载荷，是整车的最主要的受力的部件；另外，摩托车在在行驶的过程中会受到来自路面的冲击，如图1所示，当遇到上台阶或凸台时前轮受到冲击激励，前轮受到的冲击力F可以分解为水平方向分力冊和垂直方向的分力Fv，垂直方向的分力Fv大部分被轮胎和减振等缓冲体所吸收，因此作用在车架上的力可以简化为水平方向的拉力冊，车架上的拉力1 会使车产生振动与冲击，故车架的主要作用不但是用来支撑车辆的各个零部件，还用于抑制来自前后车轮受各种冲击载荷所引起的振动，从而为驾驶员提供良好的操纵条件。在进行摩托车的车架断裂的情况分析中，发现大部分的断裂由疲劳破坏引起的，因此，通过水平方向的载荷激励，分别考察车架的刚度与疲劳寿命，对摩托车车架的水平刚度进行分析具有远大的意义。但目前缺少一款能有效的对新开发的摩托车车架的水平刚度进行测试分析的装置，一般新产品在投入生产前，目前采用的是6000-10000公里的道路测试，按相关行业的规定要求，此测试需要在一定比例的道路类型进行试验，不但至少要花三个月时间，同时需要投入大量的财力物力； 另外，收集现场数据是项负有挑战性任务，它的难点在于每段时间工作状况难以一致，耗时长，在对产品使用情况全过程进行详细地记录时，就必须有相应的管理人员进行组织管理， 这样才能得到比较准确的数据。传统的道路测试方法耗时耗财，浪费劳动力，对新产品快速投入市场也不利。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通过压力缸模拟摩托车在实际行驶中水平方向的受力状况并结合压力传感器和光栅尺对摩托车车架水平方向的强度和刚度进行测试评价且结构简单合理、安装方便、易于操作的摩托车车架水平刚度性能测试装置。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其包括底座，底座的一端安装有水平支座，水平支座上通过油缸支座安装有压力缸，压力缸的活塞杆末端连接有水平滑座，水平滑座通过滑块安装于位于水平支座上的滑轨上；所述水平滑座的上表面安装有车头杆支座，车头杆支座通过前轮回转轴连接有用于固定摩托车车架前叉的车头杆轴；所述水平滑座沿滑轨方向的一侧面安装有光栅尺滑板，光栅尺滑板所对应的光栅尺固定于水平支座上；所述底座的中部安装有用于固定摩托车车架后平叉的左、右支架座。优选地，所述压力缸通过压力传感器同水平滑座连接，压力传感器的一端连接在压力缸活塞杆的末端，另一端通过传感器固定座固定连接在水平滑座上。
进一步，所述水平滑座沿滑轨方向的另一侧面上安装有位置传感器感应片，位置传感器感应片所对应的位置传感器固设于水平支座上。进一步，所述车头杆轴通过固定安装于其顶端的车架横固定座同摩托车车架前叉连接。进一步，所述压力缸为液压缸、气压缸或者增压缸。优选地，所述装置还包括安装于摩托车车架上的发动机模型。本发明的有益效果是本发明通过压力缸对车架施加水平拉力来模拟摩托车在行驶过程中水平方向的受力情况，通过压力传感器和光栅尺对压力缸力加载过程中的力和位移进行监测控制以实现对摩托车车架水平方向的强度和刚度作进一步分析，摒弃了以往新产品投入生产前进行的实际道路车架性能测试，避免投入大量的人力、物力和时间，且能够针对不同型号的摩托车车型的车架进行水平刚度性能监测，结构简单合理，安装方便、易于操作，解决了摩托车车架在开发过程中对车架水平方向的强度和刚度性能测试评价的需求，也有利于新产品快速的投入市场。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是摩托车从高坎下落时的受力状况； 图2是本发明的安装结构示意图3是图2中A的局部放大图4是图2中B的局部放大图5是本发明的另一角度侧视图6是图5中C的局部放大图7是图5中D的局部放大图8是本发明中左、右支架座的结构示意图9是本发明中发动机模型的结构示意图10是摩托车车架的结构示意图11是摩托车车架安装在本发明上的安装结构示意图12是与本发明相关联的液动系统原理图。
具体实施例方式参照图2 图11，本发明的一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其包括底座1， 底座1的一端安装有水平支座2，水平支座2上通过油缸支座3安装有压力缸4，压力缸4 用于给摩托车车架18产生道路模拟水平拉力，压力缸4的活塞杆末端连接有水平滑座5， 优选地，压力缸4通过压力传感器12同水平滑座5连接，压力传感器12的一端连接在压力缸4活塞杆的末端，另一端通过传感器固定座13固定连接在水平滑座5上，水平滑座5通过滑块安装于位于水平支座2上的滑轨21上，所述水平滑座5的上表面安装有车头杆支座 6，车头杆支座6通过前轮回转轴7连接有用于固定摩托车车架前叉181的车头杆轴8，车头杆支座6与车头杆轴8通过前轮回转轴7铰接，这样车头杆轴8就可以有一定的转角，以模拟摩托车在承受水平冲击时前叉181的运动形式；所述水平滑座5沿滑轨21方向的一侧面安装有光栅尺滑板9，光栅尺滑板9所对应的光栅尺91固定于水平支座2上；所述底座 1的中部安装有用于固定摩托车车架后平叉182的左、右支架座10，11。参照图12所示，当压力缸4选择液压缸时，压力缸4的油源为定量泵，定量泵所输出的工作压力可由溢流阀设定与控制，控制单元控制步进电机转动溢流阀的调节螺钉可实现压力的调节，定量泵输出的具有一定压力的液压油通向电液伺服阀，通过电液伺服阀控制压力缸4的活塞杆按要求方向运动，并施加所设定的拉力，另外压力传感器12还具有反馈功能，压力传感器12将液压缸2活塞杆末端的输出拉力反馈给控制单元并将其与控制单元输出的指令信号进行比较判别，将判别结果通过功率放大器反馈给电液伺服阀以控制电液伺服阀输出油压力的大�。钪帐迪盅沽Ω�4活塞杆输出端按照控制单元发出的受力普如正弦受力普来输出正弦垂直拉力，以便对摩托车车架18水平方向的疲劳强度和刚度进行测试；当然，当压力缸4的活塞杆末端不连接压力传感器12时，此时可用三联四通阀替代电液伺服阀，此时压力缸4 活塞杆输出的压力即为溢流阀控制的压力；当需要模拟摩托车在上台阶或凸台时受到水平拉力的受力状况时，本发明所述装置通过压力缸4产生道路模拟水平拉力，压力缸4所产生的模拟水平压力经过压力传感器12传递给水平滑座5，水平滑座5再通过安装于其上方的车头杆支座6和车头杆轴8将模拟水平拉力施加在摩托车车架18的前叉181上，通过压力传感器12能够拾取水平拉力加载过程中拉力的大小和变化，而安装于水平滑座5侧边的光栅尺滑板9和固设于水平支座2上的光栅尺91能够记录在模拟水平拉力加载的过程中，摩托车车架18的受力变形；通过压力传感器12和光栅尺91，对加载过程中的拉力和变形位移达到了拾取监测记录控制的目的，方便了对摩托车车架强度和刚度性能的进一步分析评价，解决了摩托车车架在开发过程中对车架水平方向上强度和刚度性能检测评价的需要。优选地，所述水平滑座5沿滑轨21方向的另一侧面上安装有位置传感器感应片 14，位置传感器感应片14所对应的位置传感器15固设于水平支座2上。位置传感器15的作用在于防止水平滑座5出轨，水平滑座5在导轨21上前后滑动时，当水平滑座5侧边的位置传感器感应片14经过位置传感器15时，就会发出一个脉冲信号，以阻止水平滑座5继续外滑，防止水平滑座5滑出导轨，当然，也可以通过控制压力缸4活塞杆的行程来达到防止水平滑座5出轨的目的。进一步，所述车头杆轴8通过固定安装于其顶端的车架横固定座16同摩托车车架前叉连接。相比于将摩托车车架的前叉181直接套接在车头杆轴8上，使用车架横固定座 16固定连接摩托车车架前叉181更接近于摩托车实际中的结构安装。进一步，所述压力缸4可以为液压缸、气压缸或者增压缸。优选地，所述装置还包括安装于摩托车车架上的发动机模型17。在摩托车实际行驶当中摩托车车架上是装有发动机的，为了使车架的模拟受力更接近于实际，优选在摩托车车架上安装有一定重量的发动机模型17，针对用户来说，摩托车车架是安装发动机的，则使用该测试装置的时候可将发动机模型17安装在车架上以求模拟效果更接近实际行驶中摩托车车架的受力，针对生产厂家来说，当需要将新研发的摩托车车架同现有的摩托车车架或国外一些较值得学习的摩托车车架结构进行比较时，就无需安装上发动机模型17，方便快捷，针对性强。本发明通过压力缸对车架施加水平拉力来模拟摩托车在行驶过程中水平方向的受力情况，通过压力传感器和光栅尺对压力缸力加载过程中的力和位移进行监测控制以实现对摩托车车架水平方向的强度和刚度作进一步分析，摒弃了以往新产品投入生产前进行的实际道路车架性能测试，避免投入大量的人力、物力和时间，且能够针对不同型号的摩托车型的车架进行水平刚度性能监测，结构简单合理，安装方便、易于操作，解决了摩托车车架在开发过程中对车架水平强度和刚度性能测试评价的需求，也有利于新产品快速的投入市场。 以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，其任何以相同或相似的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其特征在于包括底座(1)，底座(1)的一端安装有水平支座(2)，水平支座(2)上通过油缸支座(3)安装有压力缸(4)，压力缸(4)的活塞杆末端连接有水平滑座(5 )，水平滑座(5 )通过滑块安装于位于水平支座(2 )上的滑轨 (21)上；所述水平滑座(5 )的上表面安装有车头杆支座(6 )，车头杆支座(6 )通过前轮回转轴(7)连接有用于固定摩托车车架前叉的车头杆轴(8)；所述水平滑座(5)沿滑轨(21)方向的一侧面安装有光栅尺滑板(9)，光栅尺滑板(9)所对应的光栅尺(91)固定于水平支座 (2)上；所述底座(1)的中部安装有用于固定摩托车车架后平叉的左、右支架座(10，11)。
2.根据权利要求1所述的一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其特征在于所述压力缸(4)通过压力传感器(12)同水平滑座(5)连接，压力传感器(12)的一端连接在压力缸(4 )活塞杆的末端，另一端通过传感器固定座(13 )固定连接在水平滑座(5 )上。
3.根据权利要求1所述的一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其特征在于所述水平滑座(5)沿滑轨(21)方向的另一侧面上安装有位置传感器感应片(14)，位置传感器感应片(14)所对应的位置传感器(15)固设于水平支座(2)上。
4.根据权利要求1所述的一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其特征在于所述车头杆轴(8)通过固定安装于其顶端的车架横固定座(16)同摩托车车架前叉连接。
5.根据权利要求1所述的一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其特征在于所述压力缸(4)为液压缸、气压缸或者增压缸。
6.根据权利要求广5中任一项所述的一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其特征在于所述装置还包括安装于摩托车车架上的发动机模型(17)。
全文摘要
本发明公开了一种摩托车车架水平刚度性能测试装置，其包括底座，底座的一端安装有水平支座，水平支座上通过油缸支座安装有压力缸，压力缸的活塞杆末端连接有水平滑座，水平滑座通过滑块安装于位于水平支座上的滑轨上，所述水平滑座的上表面安装有车头杆支座，车头杆支座通过前轮回转轴连接有用于固定摩托车车架前叉的车头杆轴；所述水平滑座沿滑轨方向的一侧面安装有光栅尺滑板，光栅尺滑板所对应的光栅尺固定于水平支座上；所述底座的中部安装有用于固定摩托车车架后平叉的左、右支架座。本发明摒弃了以往新产品投入生产前进行的实际道路车架水平刚度性能测试，解决了摩托车车架在开发过程中对车架水平方向的强度和刚度性能测试评价的需求。
文档编号G01N3/10GK102435500SQ20111042253
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月15日 优先权日2011年12月15日
发明者康献民, 王天雷, 郭冠萍 申请人:五邑大学
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