CN112013942A - 车辆载荷的动态标定平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述标定平台包括左导轨支架和右导轨支架，左导轨支架和右导轨支架之间由联系横梁连接，联系横梁上设置拉杆，拉杆连接联系横梁与车辆的大梁；在所述左导轨支架和右导轨支架上分别设置与车辆的车轮数量相对应的测力盒机构；所述测力盒机构包括测力盒、顶升装置和测力传感器，所述测力盒包括盒体和盖板，盖板用于支撑车辆轮胎，顶升装置位于测力盒下方，顶升装置的动力输出端输出周期性脉动力施加于盖板及其上的车辆；所述测力传感器布置于盒体中，用于检测顶升装置的顶升力。本发明采用周期性脉动的作用力进行标定，能够获取完整、准确的车辆负荷和弹簧变形的关系曲线，提高准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆载荷的动态标定平台，属于车辆载荷的标定校准装置。
背景技术
目前，国内外在汽车称重领域大多采用的是各种应力、应变、位移、角度传感器，进行有关参数测量。
近年随着传感器技术的进步，很多传感器测量精度得到提升，能反映负载引起参数的变化。测量车辆每个车轮的弹簧力变形，通过计算获取车辆的载荷量，这就需要首先确定汽车负载同弹簧变形的关系。传统测量载荷力和变形的关系采用的方式总是缓慢加力，施加的载荷力和弹簧变形的测量都是静态的。采用这种标定方式获取的负载和变形的关系在用于测量汽车负载时，单独加载和单独卸载时，载荷力和变形力的曲线完全不重合，如图1所示，只能作为参考，有时误差在15%以上。这是因为缓慢加载、卸载时，弹簧和车架间存在静摩擦，而静摩擦系数不是定值，摩擦是客观存在的，是无法回避的。
采用周期性脉动的作用力能够获取完整、准确的车辆负荷和弹簧变形的关系曲线，解决静摩擦在车辆载荷和弹簧变形关系的标定过程中的影响。形变传感器是基于传感器的形变来计算车辆的载重数据，由于车辆自 重、装载承重方式、安装工艺、设备质量等不同，导致设备安装在不同的车上所反映的载重数据不同，这就需要根据每个车的情况进行载重设备基本参数的设定与校准。目前多是采用人工校准的方式，即分别根据车辆空载，半载，满载时载重数据的值，进行综合分析，这种方式不能保证参数设置的准确性。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种车辆载荷的动态标定平台，采用周期性脉动的作用力进行标定，能够获取完整、准确的车辆负荷和弹簧变形的关系曲线，提高准确性。
按照本发明提供的技术方案，所述车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述标定平台包括用于分别支撑车辆左右侧轮胎的左导轨支架和右导轨支架，左导轨支架和右导轨支架之间由联系横梁连接，联系横梁上设置拉杆，拉杆连接联系横梁与车辆的大梁；在所述左导轨支架和右导轨支架上分别设置与车辆的车轮数量相对应的测力盒机构；所述测力盒机构包括测力盒、顶升装置和测力传感器，所述测力盒包括盒体和盖板，盖板用于支撑车辆轮胎，顶升装置位于测力盒下方，顶升装置的动力输出端输出周期性脉动力施加于盖板及其上的车辆；所述测力传感器布置于盒体中，用于检测顶升装置的顶升力。
进一步地，所述拉杆的下端与联系横梁固定连接，拉杆的上端通过挂钩与车辆的大梁连接。
进一步地，在所述拉杆上设置距离调节件，以调整拉杆的长度。
进一步地，所述左导轨支架和右导轨支架的前后端之间均由联系横梁连接。
进一步地，在所述左导轨支架和右导轨支架上分别布置三个测力盒机构。
进一步地，所述顶升装置包括支架、凸轮、上传力块和顶升驱动机构，在所述支架中安装上传力块、凸轮和顶升驱动机构，顶升驱动机构和上传力块上下活动式安装在支架中，顶升驱动机构通过活塞与上传力块连接，顶升驱动机构的下方通过凸轮轴转动设置凸轮，凸轮轴与驱动装置连接，以驱动凸轮周期性转动。
进一步地，所述顶升驱动机构采用千斤顶或者油缸。
进一步地，所述顶升装置的施加力由PLC或继电器进行控制。
进一步地，所述驱动装置采用马达。
本发明具有以下优点：
本发明采用的标定平台一方面适合于各种车辆的载荷与弹簧变形关系的动态标定，能够根据不同车辆调整对应的测力盒机构完成标定过程；另一方面本发明避免了传统测量力和变形都是静态的缺陷，利用动态的、围绕某个负荷值作周期性变化，测量的变形也是动态围绕某个变形值作周期性变化，这样测量到的车辆负荷-变形关系标准曲线能够排除弹簧的摩擦影响，精度更准确。
附图说明
图1为现有技术中单独加载和单独卸载时的曲线示意图。
图2为本发明所述车辆载荷的动态标定平台的工作状态图。
图3为所述车辆载荷的动态标定平台的俯视图。
图4为所述车辆载荷的动态标定平台的剖面图。
图5为所述测力盒的俯视图。
图6为所述测力的剖面图。
图7为车辆位于导轨支架上的结构图。
图8为所述顶升装置的结构示意图。
附图标记说明：1-左导轨支架、2-右导轨支架、3-联系横梁、4-测力盒机构、41-测力盒、411-盒体、412-盖板、42-顶升装置、421-支架、422-凸轮、423-上传力块、424-顶升驱动机构、425-活塞、426-凸轮轴、43-测力传感器、5-拉杆、6-挂钩、7-大梁、8-距离调节件、9-板弹簧。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图2-图7所示，为本发明所述车辆载荷的动态标定平台的结构示意图，所述标定平台包括左导轨支架1和右导轨支架2，左导轨支架1和右导轨支架2的前后端之间由联系横梁3连接，左导轨支架1和右导轨支架2用于车辆的支撑，车辆行驶到左导轨支架1和右导轨支架2上，车辆左右侧的轮胎分别由左导轨支架1和右导轨支架2上。在所述左导轨支架1和右导轨支架2上分别设置与车辆的车轮数量相对应的测力盒机构4，在本实施例中，在左导轨支架1和右导轨支架2上分别布置三个测力盒机构4，适用于三轴六轮车辆。
如图4-图6所示，所述测力盒机构4包括测力盒41、顶升装置42和测力传感器43；所述测力盒41包括盒体411和盖板412，盖板412用于支撑车辆轮胎，顶升装置42位于测力盒41下方，顶升装置42用于顶升测力盒41及支撑于测力盒41上的车辆；所述测力传感器43布置于测力盒41的盒体411中，用于检测顶升装置42的顶升力。
如图7所示，所述联系横梁3上设置有拉杆5，拉杆5的下端与联系横梁3固定连接，拉杆5的上端通过挂钩6与车辆的大梁7连接。对于不同的车型，车辆的大梁7和联系横梁3之间的距离不同，因而在所述拉杆5上设置距离调节件8，用于调整拉杆5的长度，以保证拉杆5长度与车辆的大梁7与联系横梁3之间的高度一致。
所述顶升装置42的施加力由PLC或继电器进行控制，顶升装置42提供脉动力，即施加的力以周期性呈脉动的方式施加在测力盒盖板上，以保证力和形变之间是动态关系。如图8所示，为能够提供周期性脉动力的顶升装置42的结构示意图。所述顶升装置42包括支架421、凸轮422、上传力块423和顶升驱动机构424，在所述支架421中安装上传力块423、凸轮422和顶升驱动机构424，顶升驱动机构424和上传力块423上下活动式安装在支架421中，顶升驱动机构424通过活塞425与上传力块423连接，顶升驱动机构424的下方通过凸轮轴426转动设置凸轮422，凸轮轴426与马达连接，以驱动凸轮422周期性转动；所述顶升驱动机构424驱动活塞425对上传力块423施加作用力，在上传力块423向上施加作用的同时，凸轮422转动使顶升驱动机构424周期性进行上下往复线性位移。所述顶升装置42的工作原理为：顶升驱动机构424通过活塞425对上传力块423施加作用力，凸轮422转动过程中，顶升驱动机构424和上传力423进行上下往复线性位移，将施加力作用于测力盒盖板上，从而加于车辆上，脉动周期作用力就形成了。所述顶升驱动机构424采用千斤顶或者油缸等。
本发明所述车辆载荷的动态标定平台的工作原理：三轴六轮的车辆停在左导轨支架1和右导轨支架2上六个测力盒机构4的测力盒盖板412上，车辆的大梁7通过挂钩6与拉杆5的上端联结，拉杆5的下端连接联系横梁3。顶升装置42开始工作，顶升车辆，使得轮胎处的板弹簧9发生变形，由轮胎处的形变传感器检测板弹簧9的形变量；同时由测力盒41内的测力传感器43检测轮胎旁板弹簧9所受力的大小，从而获得板弹簧的受力和形变之间的关系曲线。
本发明所述车辆载荷的动态标定平台采用动态的、围绕某个负荷值作周期性变化的施加力，测量和变形也是动态的、围绕某个变形值作周期性变化，使测量维持动态，由于动摩擦系数是比较稳定的，那么加载和卸载时的摩擦系数就始终是稳定的，这样测量得到的车辆负荷-变形标准曲线，无论是用于加载、卸载，都是重合的。
Claims (9)
1.一种车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述标定平台包括用于分别支撑车辆左右侧轮胎的左导轨支架（1）和右导轨支架（2），左导轨支架（1）和右导轨支架（2）之间由联系横梁（3）连接，联系横梁（3）上设置拉杆（5），拉杆（5）连接联系横梁（3）与车辆的大梁（7）；在所述左导轨支架（1）和右导轨支架（2）上分别设置与车辆的车轮数量相对应的测力盒机构（4）；所述测力盒机构（4）包括测力盒（41）、顶升装置（42）和测力传感器（43），所述测力盒（41）包括盒体（411）和盖板（412），盖板（412）用于支撑车辆轮胎，顶升装置（42）位于测力盒（41）下方，顶升装置（42）的动力输出端输出周期性脉动力施加于盖板（412）及其上的车辆；所述测力传感器（43）布置于盒体（411）中，用于检测顶升装置（42）的顶升力。
2.如权利要求1所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述拉杆（5）的下端与联系横梁（3）固定连接，拉杆（5）的上端通过挂钩（6）与车辆的大梁（7）连接。
3.如权利要求2所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：在所述拉杆（5）上设置距离调节件（8），以调整拉杆（5）的长度。
4.如权利要求1所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述左导轨支架（1）和右导轨支架（2）的前后端之间均由联系横梁（3）连接。
5.如权利要求1所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：在所述左导轨支架（1）和右导轨支架（2）上分别布置三个测力盒机构（4）。
6.如权利要求1所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述顶升装置（42）包括支架（421）、凸轮（422）、上传力块（423）和顶升驱动机构（424），在所述支架（421）中安装上传力块（423）、凸轮（422）和顶升驱动机构（424），顶升驱动机构（424）和上传力块（423）上下活动式安装在支架（421）中，顶升驱动机构（424）通过活塞（425）与上传力块（423）连接，顶升驱动机构（424）的下方通过凸轮轴（426）转动设置凸轮（422），凸轮轴（426）与驱动装置连接，以驱动凸轮（422）周期性转动。
7.如权利要求6所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述顶升驱动机构（424）采用千斤顶或者油缸。
8.如权利要求1所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述顶升装置（42）的施加力由PLC或继电器进行控制。
9.如权利要求6所述的车辆载荷的动态标定平台，其特征是：所述驱动装置采用马达。
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