用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置

摘要

本发明公开一种用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置，立柱的数目为四根，两个升降支架可同步上下移动；加沙固定框的两根纵梁之间有一组转轴，每根转轴上安装有一块条形板；两块纵向挡板之间有两块横向挡板；每个加沙定位支架配备两个激光定位器；加沙定位支架正上方水平设有一个刮沙机构安装框；刮沙机构中的两个滑块与刮沙机构安装框对应端的纵梁滑动配合；两块滑块之间连接的安装杆下部装有一块刮沙板；加沙定位支架正下方水平设置四块顶盖盛沙挡板，并在矩形框内设有顶盖盛沙隔板。本加沙装置通过机械装置实现自动加沙，由于湿沙被刮沙板刮平，因此能实现均匀加载，又由于加沙定位支架尽可能靠近车顶，这样就能尽量降低加载的冲击。

权利要求

1.一种用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置，其特征在于：包括立柱(1)、加沙定位支架(3)、加沙固定框(6)、转轴(7)、纵向挡板(10)、激光定位器(12)和刮沙机构，其中立柱(1)的数目为四根，这四根立柱分布在同一个矩形的四个顶点上，且前侧及后侧两根立柱(1)之间分别竖直设有一个升降支架(2)，这两个升降支架分别与对应侧的两根立柱(1)相连，并可同步上下移动，且升降支架(2)为矩形结构；

所述加沙定位支架(3)数目为两块，并呈左右并排设置，该加沙定位支架为“凹”字型结构，并具有上前水平段、上中水平段、上后水平段和下水平段，且两个加沙定位支架(3)的上前水平段、上后水平段均分别固设有一个支架(4)，每个支架(4)的下端均装有滚轮(5)，该滚轮的轴心线与所述加沙定位支架(3)的前后方向一致；所述加沙固定框(6)为矩形框，并具有两根横梁和两根纵梁，该加沙固定框的两根横梁分别与对应侧的所述升降支架(2)固定，而两个所述加沙定位支架(3)通过前后侧的滚轮(5)支撑在加沙固定框(6)相应的横梁上，且滚轮(5)与该加沙固定框横梁上的滑槽滑动配合；所述转轴(7)呈前后并排设置，该转轴的左右端部分别插入所述加沙固定框(6)对应纵梁上的小孔中，且转轴(7)与所述加沙定位支架(3)的上中水平段底面贴合，并在每根转轴(7)上的轴向条形槽中安装有一块条形板(8)，该条形板位于加沙固定框(6)的两根纵梁之间；所述转轴(7)的左端设有一根皮带，该皮带绕在所有转轴(7)的外面，且皮带和转轴(7)可在所述加沙固定框(6)上的第一电机(9)带动下转动，当所述条形板(8)转动成水平状态时，所有的条形板(8)构成一个完整平面；

所述纵向挡板(10)的数目为两块，并呈左右并排设置，这两块纵向挡板(10)与对应端的所述加沙定位支架(3)上中水平段顶面固定，且两块纵向挡板(10)顶面对应开有一组前后并排的凹槽；两块所述纵向挡板(10)之间前后并排有两块横向挡板(11)，这两块横向挡板(11)底面对应开有一组左右并排的凹槽，该凹槽卡入所述纵向挡板(10)顶面上对应的凹槽中；所述激光定位器(12)数目为四个，每个所述加沙定位支架(3)配备两个该激光定位器，且激光定位器(12)顶部卡入加沙定位支架(3)下水平段底面沿前后方向开设的滑槽中；

所述加沙定位支架(3)正上方水平设有一个刮沙机构安装框(13)，该刮沙机构安装框为矩形框，并具有四根横梁和两根纵梁，且刮沙机构安装框(13)的前后侧分别与对应侧的所述升降支架(2)相连，并可沿着升降支架(2)在竖直面内上下移动；所述刮沙机构包括滑块(14)和刮沙板(17)，其中滑块(14)的数目为两个，这两个滑块分别与所述刮沙机构安装框(13)对应端的纵梁滑动配合，且两个滑块(14)通过一根连接杆(15)固定连接；其中一个所述滑块(14)上固设有一个第二电机，该第二电机输出轴上的齿轮与齿条常啮合，该齿条沿刮沙机构安装框(13)的纵梁设置，并与该纵梁固定；两块所述滑块(14)之间连接有一根安装杆(16)，该安装杆下部竖直安装有一块所述刮沙板(17)；

所述加沙定位支架(3)正下方水平设置四块顶盖盛沙挡板(18)，这四块顶盖盛沙挡板围成一个矩形框，并在该矩形框内设有纵横交错的顶盖盛沙隔板(19)。

2.根据权利要求1所述用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置，其特征在于：还包括位移传感器(20)和应变片(21)，其中位移传感器(20)与数据采集仪(22)相连，所述应变片(21)与应变仪(23)相连。

说明书

用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置

技术领域

[0001] 本发明属于一种测试车辆的顶盖雪压性能领域，具体地说，涉及一种测试中需要采用的加沙装置。

背景技术

[0002] 顶盖是汽车车身上较大的一块板壳覆盖件，在积雪太厚时，顶盖结构会出现较大的变形和应力，因此顶盖的结构强度关系到整车强度和乘员安全等问题，所以顶盖的雪压性能是整车开发中一个需要考虑的问题。

[0003] 目前，常用的试验方式比较简单粗糙，具体为先采用人工方式向车辆的顶盖加沙，再测量顶盖的位移量和应变。

[0004] 现有加沙方式的缺陷是：如果直接采用人工方式加沙，这样就很难实现对车辆顶盖的均布加载；如果使用沙袋加载，则在加载过程中容易出现冲击现象，为此急需解决上述技术难题。

发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置，欲在实现均布加载的同时降低加载冲击。

[0006] 本发明的技术方案如下：一种用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置，其特征在于：包括立柱(1)、加沙定位支架(3)、加沙固定框(6)、转轴(7)、纵向挡板(10)、激光定位器(12)和刮沙机构，其中立柱(1)的数目为四根，这四根立柱分布在同一个矩形的四个顶点上，且前侧及后侧两根立柱(1)之间分别竖直设有一个升降支架(2)，这两个升降支架分别与对应侧的两根立柱(1)相连，并可同步上下移动，且升降支架(2)为矩形结构；

[0007] 所述加沙定位支架(3)数目为两块，并呈左右并排设置，该加沙定位支架为“凹”字型结构，并具有上前水平段、上中水平段、上后水平段和下水平段，且两个加沙定位支架(3)的上前水平段、上后水平段均分别固设有一个支架(4)，每个支架(4)的下端均装有滚轮(5)，该滚轮的轴心线与所述加沙定位支架(3)的前后方向一致；所述加沙固定框(6)为矩形框，并具有两根横梁和两根纵梁，该加沙固定框的两根横梁分别与对应侧的所述升降支架(2)固定，而两个所述加沙定位支架(3)通过前后侧的滚轮(5)支撑在加沙固定框(6)相应的横梁上，且滚轮(5)与该加沙固定框横梁上的滑槽滑动配合；所述转轴(7)呈前后并排设置，该转轴的左右端部分别插入所述加沙固定框(6)对应纵梁上的小孔中，且转轴(7)与所述加沙定位支架(3)的上中水平段底面贴合，并在每根转轴(7)上的轴向条形槽中安装有一块条形板(8)，该条形板位于加沙固定框(6)的两根纵梁之间；所述转轴(7)的左端设有一根皮带，该皮带绕在所有转轴(7)的外面，且皮带和转轴(7)可在所述加沙固定框(6)上的第一电机(9)带动下转动，当所述条形板(8)转动成水平状态时，所有的条形板(8)构成一个完整平面；

[0008] 所述纵向挡板(10)的数目为两块，并呈左右并排设置，这两块纵向挡板(10)与对应端的所述加沙定位支架(3)上中水平段顶面固定，且两块纵向挡板(10)顶面对应开有一组前后并排的凹槽；两块所述纵向挡板(10)之间前后并排有两块横向挡板(11)，这两块横向挡板(11)底面对应开有一组左右并排的凹槽，该凹槽卡入所述纵向挡板(10)顶面上对应的凹槽中；所述激光定位器(12)数目为四个，每个所述加沙定位支架(3)配备两个该激光定位器，且激光定位器(12)顶部卡入加沙定位支架(3)下水平段底面沿前后方向开设的滑槽中；

[0009] 所述加沙定位支架(3)正上方水平设有一个刮沙机构安装框(13)，该刮沙机构安装框为矩形框，并具有四根横梁和两根纵梁，且刮沙机构安装框(13)的前后侧分别与对应侧的所述升降支架(2)相连，并可沿着升降支架(2)在竖直面内上下移动；所述刮沙机构包括滑块(14)和刮沙板(17)，其中滑块(14)的数目为两个，这两个滑块分别与所述刮沙机构安装框(13)对应端的纵梁滑动配合，且两个滑块(14)通过一根连接杆(15)固定连接；其中一个所述滑块(14)上固设有一个第二电机，该第二电机输出轴上的齿轮与齿条常啮合，该齿条沿刮沙机构安装框(13)的纵梁设置，并与该纵梁固定；两块所述滑块(14)之间连接有一根安装杆(16)，该安装杆下部竖直安装有一块所述刮沙板(17)；

[0010] 所述加沙定位支架(3)正下方水平设置四块顶盖盛沙挡板(18)，这四块顶盖盛沙挡板围成一个矩形框，并在该矩形框内设有纵横交错的顶盖盛沙隔板(19)。

[0011] 本发明大致的工作原理如下：

[0012] 试验前，首先将待测试车辆放置到所述加沙定位支架(3)的正下方，并在车辆的顶盖上设置所述顶盖盛沙挡板(18)和顶盖盛沙隔板(19)，且四块顶盖盛沙挡板(18)形成的矩形框覆盖整个车辆顶盖，在顶盖盛沙挡板(18)形成的矩形框中覆盖一层盛沙绸布；其次，分别调整四个所述激光定位器(12)的位置，并使四个激光定位器(12)分别与车辆顶盖的四个边角处重合，然后根据四个激光定位器(12)的位置来调整所述纵向挡板(10)和横向挡板(11)的位置，并使纵向挡板(10)和横向挡板(11)之间形成的矩形框大小与车辆的顶盖完全重合，并调整所述加沙定位支架(3)，使其尽可能靠近车顶。

[0013] 试验开始时，先将固定质量的湿沙放置到纵向挡板(10)和横向挡板(11)之间形成的矩形框中，并控制所述刮沙板(17)下移，以便通过该刮沙板(17)将湿沙刮平；湿沙被刮平后，所述第一电机(9)带动转轴(7)转动，并使所述条形板(8)转动成竖直状态，这时湿沙就掉在上述盛沙绸布上。待稳定后采集应力和位移数据，重复上述操作，直至加载到要求载荷量。

[0014] 采用以上技术方案，本加沙装置通过机械装置实现自动加沙，由于湿沙被刮沙板(17)刮平，因此能实现均匀加载，又由于所述加沙定位支架(3)尽可能靠近车顶，这样就能尽量降低加载的冲击，从而很好地克服传统人工加载方式的缺陷，从而能够方便雪压性能测试的顺利进行，且本装置结构简单，制造容易，具有很好的实用性。

[0015] 为了采集位移数目和应变数目，本发明还包括位移传感器(20)和应变片(21)，其中位移传感器(20)与数据采集仪(22)相连，所述应变片(21)与应变仪(23)相连。

[0016] 安装时，所述应变片(21)贴在车辆的顶盖上。测试时，采集到的数据经过后台进行分析，进而测量出车辆顶盖的雪压性能。

[0017] 有益效果：本加沙装置通过机械装置实现自动加沙，由于湿沙被刮沙板(17)刮平，因此能实现均匀加载，又由于所述加沙定位支架(3)尽可能靠近车顶，这样就能尽量降低加载的冲击，从而很好地克服传统人工加载方式的缺陷，从而能够方便雪压性能测试的顺利进行，且本装置结构简单，制造容易，具有很好的实用性。

附图说明

[0018] 图1为本发明的结构示意图；

[0019] 图2为图1中加沙部分的示意图；

[0020] 图3为图2的左视图；

[0021] 图4为图1中刮沙机构的示意图；

[0022] 图5为图1中顶盖盛沙挡板18等部件的示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

[0024] 如图1至5所示，一种用于车辆顶盖雪压性能测试的加沙装置，主要由立柱1、升降支架2、加沙定位支架3、支架4、滚轮5、加沙固定框6、转轴7、条形板8、第一电机9、纵向挡板10、横向挡板11、激光定位器12、刮沙机构安装框13、滑块14、连接杆15、安装杆16、刮沙板17、顶盖盛沙挡板18、顶盖盛沙隔板19、位移传感器20、应变片21、数据采集仪22和应变仪23等构成。其中，所述立柱1的数目为四根，这四根立柱分布在同一个矩形的四个顶点上，且四根立柱1固定在地面上。

[0025] 所述前侧的两根立柱1之间设有一个矩形的升降支架2，后侧的两根立柱1之间也设有一个升降支架2，这两个升降支架2分别与对应侧的两根立柱1相连。并且，所述两个升降支架2可以同步上下移动，其上下移动的实施方式可有多种，既能通过电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合来带动升降支架2上下移动；也能通过电机带动丝杆和螺母来实现升降支架2上下移动，且这些实施方式均为现在的常规成熟方式。

[0026] 如图1至5所示，所述加沙定位支架3数目为两块，这两块加沙定位支架3呈左右并排设置。所述加沙定位支架3为“凹”字型结构，并具有上前水平段、上中水平段、上后水平段和下水平段，且两个加沙定位支架3的上前水平段、上后水平段均分别固设有一个支架4，每个支架4的下端均装有滚轮5，该滚轮5的轴心线与所述加沙定位支架3的前后方向一致。所述加沙固定框6为矩形框，并具有两根横梁和两根纵梁，该加沙固定框6的两根横梁分别与对应侧的所述升降支架2固定，即：加沙固定框6前面的一根横梁与前侧的一个升降支架2固定，而加沙固定框6后面的一根横梁与后侧的一个升降支架2固定。

[0027] 同时，两个所述加沙定位支架3通过前后侧的滚轮5支撑在加沙固定框6相应的横梁上，即：左边一个所述加沙定位支架3通过它上面前后侧的一个支撑在加沙固定框6相应的横梁上，且右边一个所述加沙定位支架3也通过它上面前后侧的一个支撑在加沙固定框6相应的横梁上。并且，所述滚轮5与加沙固定框横梁6上的滑槽滑动配合，这样就使两个加沙定位支架3可以在加沙固定框6上滑动，并可以根据车辆顶盖的大小相应调整两个加沙定位支架3之间的间距。

[0028] 所述转轴7的数目有多根，这些转轴7呈前后并排设置，该转轴7的左端部和右端部分别插入所述加沙固定框6对应纵梁上的小孔中，且转轴7与所述加沙定位支架3的上中水平段底面贴合。并且，在每根所述转轴7上的轴向条形槽中安装有一块条形板8，该条形板8位于加沙固定框6的两根纵梁之间。同时，所述转轴7的左端设有一根皮带，该皮带绕在所有转轴7的外面，且皮带和转轴7可在第一电机9带动下转动，该第一电机9固定在所述加沙固定框6上。当所述条形板8转动成水平状态时，所有的条形板8构成一个完整平面，以便盛沙；当所述条形板8转动成竖直状态时，所有的条形板8之间具有间隙，湿沙可以从该间隙处漏到车辆的顶盖上。

[0029] 从图1至5可看出，所述纵向挡板10的数目为两块，并呈左右并排设置，这两块纵向挡板10与对应端的所述加沙定位支架3上中水平段顶面固定，且两块纵向挡板10顶面对应开有一组前后并排的凹槽。两块所述纵向挡板10之间前后并排有两块横向挡板11，这两块横向挡板11底面对应开有一组左右并排的凹槽，该凹槽卡入所述纵向挡板10顶面上对应的凹槽中。所述激光定位器12数目为四个，每个所述加沙定位支架3配备两个该激光定位器，且激光定位器12顶部卡入加沙定位支架3下水平段底面沿前后方向开设的滑槽中。

[0030] 所述加沙定位支架3正上方水平设有一个刮沙机构安装框13，该刮沙机构安装框13为矩形框，并具有四根横梁和两根纵梁。所述刮沙机构安装框13的前侧和后侧分别与对应侧的升降支架2相连，并可沿着升降支架2在竖直面内上下移动。并且，所述刮沙机构安装框13上下移动的实施方式有多种，既能通过电机带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合来带动刮沙机构安装框13上下移动；也能通过电机带动丝杆和螺母来实现刮沙机构安装框13上下移动，且这些实施方式均为现在的常规成熟方式。

[0031] 从图1至5还可看出，所述刮沙机构包括滑块14和刮沙板17，其中滑块14的数目为两个，这两个滑块14分别与所述刮沙机构安装框13对应端的纵梁滑动配合，且两个滑块14通过一根连接杆15固定连接。其中一个所述滑块14上固设有一个第二电机，该第二电机输出轴上的齿轮与齿条常啮合，该齿条沿刮沙机构安装框13的纵梁设置，并与该纵梁固定。两块所述滑块14之间连接有一根安装杆16，该安装杆下部竖直安装有一块所述刮沙板
17。

[0032] 所述加沙定位支架3正下方水平设置四块顶盖盛沙挡板18，这四块顶盖盛沙挡板18围成一个矩形框，并在该矩形框内设有纵横交错的顶盖盛沙隔板19。同时，所述位移传感器20安装时固定在车辆顶盖的下方，并与数据采集仪22相连，这两者之间的连接方式为本领域技术人员所熟知。所述应变片21安装时贴在车辆顶盖上，并与应变仪23相连，这两者之间的连接方式为本领域技术人员所熟知。

[0033] 本发明的工作原理如下：

[0034] 试验前，首先将待测试车辆放置到所述加沙定位支架3的正下方，并在车辆的顶盖上设置所述顶盖盛沙挡板18和顶盖盛沙隔板19，且四块顶盖盛沙挡板18形成的矩形框覆盖整个车辆顶盖，在顶盖盛沙挡板18形成的矩形框中覆盖一层盛沙绸布；其次，分别调整四个所述激光定位器12的位置，并使四个激光定位器12分别与车辆顶盖的四个边角处重合，然后根据四个激光定位器12的位置来调整所述纵向挡板10和横向挡板11的位置；当所述纵向挡板10和横向挡板11与四个激光定位器12重合时，所述纵向挡板10和横向挡板11之间形成的矩形框大小与车辆的顶盖完全重合，并调整所述加沙定位支架3的高度位置，使其尽可能靠近车顶，这样就能降低加沙时的冲击载荷。

[0035] 试验开始时，先将固定质量的湿沙放置到纵向挡板10和横向挡板11之间形成的矩形框中，并通过控制所述刮沙机构安装框13下移来使刮沙板17下移，当刮沙板17下移到与湿沙接触时停止下移，此时通过所述电机带动刮沙板17前后移动，从而利用该刮沙板17将湿沙刮平，实现平整。湿沙被刮平后，所述第一电机9带动转轴7转动，并使所述条形板8转动成竖直状态，这时湿沙就会掉到上述盛沙绸布上。待稳定后采集应力和位移数据，重复上述操作，直至加载到要求载荷量。

[0036] 同时，所述位移传感器20测量车辆顶盖的位移量，位移传感器20测量到的位移数据由数据采集仪22采集；所述应变片21测量车辆顶盖的应变，且应变片21测量到的应变数据由所述应变仪23采集。同时，所述数据采集仪22和应变仪23采集的数据在后台进行即使处理，以便得出车辆顶盖的雪压性能。

[0037] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，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。