[发明专利]落物保护结构与翻车保护结构综合测试系统及测试工艺

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种用于拖拉机及工程机械的司机防护落物保护结构（FOPS）与翻车保护结构（ROPS）综合测试系统，尤其是一种可以同时满足司机防护落物保护结构（FOPS）与翻车保护结构（ROPS）综合测试系统。

背景技术

目前国内研制的司机安全保护装置的试验设备为数不多，据了解吉林大学、国家工程机械质量监督检验中心、洛阳拖拉机研究所具有类似的试验设备并相应开展了ROPS和FOPS的性能研究，但这些设备均为功能单一、分别独立的试验系统，或仅有翻车保护结构试验设备、或仅有落物保护结构试验设备，试验能力上或只满足于工程机械车辆试验、或只满足于拖拉机试验。由于需对试件进行水平侧向、纵向和垂直方向等不同方向的加载试验，要求试件在不同的方向上多次重新定位装夹，因此导致目前试件安装繁琐、试验程序比较复杂、试验人员劳动强度较大、试验需要很长的时间。同时，对于FOPS测试系统撞击试验载荷的释放，存在安全性和稳定性的问题。

发明内容

本发明针对以上现状的不足之处，提供一种集ROPS和FOPS试验于一体的测控系统装置，可同时满足于工程车辆和拖拉机的ROPS和FOPS试验。

为解决其技术问题所采用技术方案是：

司机防护落物保护结构与翻车保护结构综合测试系统，包括ROPS测试系统、FOPS测试系统、试件装夹系统，所述的ROPS测试系统和FOPS测试系统设于同一水平面上，且共用固定式基础工作台和试件装夹系统；所述的FOPS测试系统设于两个平行的导轨上且能沿着平行导轨来回移动。

所述的试件装夹系统包括一个可实现试验试件一次装夹，按照试验标准规定的试验次序完成侧向、纵向和垂直方向的静态加载和动态撞击试验的试件多工位装夹可旋转式工作台。

所述的试件多工位装夹可旋转式工作台包括转台、轴向支承轴承、转轴、底板和锁紧螺栓，所述的转轴与转台固定联接，所述的转轴与底板通过轴向支撑轴承活动联接，所述的转台和底板可以通过锁紧螺栓锁紧，所述的转台上设有环形凹台槽。

所述的ROPS测试系统，包括水平加载作动器和两个垂直加载作动器，所述的水平加载作动器固定在固定式水平加载结构框架上，所述的水平加载作动器的位置由伺服调整机构调整，所述的两个垂直加载作动器固定在固定式基础工作台上,且在两个垂直加载作动器的上方设有加载横梁。

所述的固定式水平加载结构框架的结构呈立体门型框架结构固定于地基基础之上，固定式水平加载结构框架由两根H形立柱、两根H形斜撑、上横梁和中间横梁组成，所述的两根H形立柱内上端布置上横梁、中间布置可沿H形立柱移动以调整离地高度的中间横梁、后侧布置两根H形斜撑，所述的中间横梁上安装水平加载作动器位置伺服调整机构。

所述的位置伺服调整机构的结构包括伺服电机Ⅲ、丝杠Ⅲ、拖板，由伺服电机Ⅲ驱动丝杠Ⅲ，所述的丝杠Ⅲ拖动用于安装水平加载作动器的拖板，以调整水平加载作动器的水平位置。

所述的FOPS测试系统，包括移动式门型框架，在所述的门型框架上安装有垂直定位机构和水平定位机构，所述的垂直定位机构和水平定位机构固定在移动式门型框架上，所述的垂直定位机构与一个撞击载荷挂持释放机构相连，水平定位机构与撞击载荷相连。

所述的水平定位机构包括落锤悬链拖车、伺服电机Ⅰ、丝杠Ⅰ、4条悬链、激光距离传感器Ⅰ，所述的伺服电机Ⅰ驱动丝杠，在丝杠I的丝母上安装有一个落锤悬链拖车，所述的落锤悬链拖车上安装有4条悬链和一个激光距离传感器Ⅰ。

所述的垂直定位机构包括摆锤提升拖车、伺服电机Ⅱ、丝杠Ⅱ、激光距离传感器Ⅱ、水平位移传感器，所述的伺服电机Ⅱ驱动丝杠Ⅱ，在丝杠Ⅱ的丝母上安装有一个摆锤提升拖车，在摆锤提升拖车上安装有激光距离传感器Ⅱ、水平位移传感器。

所述的撞击载荷挂持释放机构的结构包括电磁吸盘、电动葫芦Ⅰ、万向式定滑轮Ⅰ和电动葫芦Ⅱ、万向式定滑轮Ⅱ，所述的万向式定滑轮Ⅰ和电动葫芦Ⅰ安装在水平定位机构上，万向式定滑轮I通过钢丝绳连接电磁吸盘，电磁吸盘吸吊落锤；所述的电动葫芦Ⅱ和万向式定滑轮Ⅱ安装在垂直定位机构上，万向式定滑轮Ⅱ通过钢丝绳连接电磁吸盘，水平定位机构的4条悬链连接摆锤，电磁吸盘吸吊摆锤。

所述的4条悬链的结构，其结构长度相同，分左右两侧悬挂摆锤，每侧前后2条悬链与上下4个挂节点构成平行四边形，左右两侧每侧的悬链在同一个平面内，并使两侧平面呈向上一定度数的夹角。确保摆锤在沿圆周轨迹下落过程中稳定平动、不扭摆。