[实用新型]用于空气弹簧的扭转实验设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于空气弹簧的扭转实验设备。

背景技术

空气弹簧是指在可伸缩的密闭容器中充以压缩空气，利用空气弹性作用的弹簧。空气弹簧由于其变刚度的特性而容易得到较低的固有振动频率，因此广泛应用于车辆领域中。例如，空气弹簧是转向架的重要组成部分。

对于使用空气弹簧的车辆而言，当车辆曲线行进时，转向架之间存在有明显的相对扭转运动，使得空气弹簧需要承受扭转运动位移。实际上，扭转运动是空气弹簧疲劳破坏的主要因素。

为此，在将空气弹簧安装到车上之前，需要模拟车辆运行中受到的扭转运动的情况进行扭转试验。为了得到空气弹簧的扭转参数，用于空气弹簧的扭转实验设备已成为该领域的重要技术难题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提出了一种用于空气弹簧的扭转实验设备。根据本实用新型的实验设备，能够精确地测量空气弹簧的扭转性能。

根据本实用新型，提出了一种用于空气弹簧的扭转实验设备，包括：基座，基座的上方形成放置空气弹簧的实验区，设置在实验区上方的扭转装置，扭转装置包括扭转主机和向实验区延伸的扭转杆，以及扭矩测量组件，扭转主机通过扭转杆向设置在实验区内的空气弹簧施加扭矩载荷，扭矩测量组件用于测量空气弹簧承受的扭矩载荷。

根据本实用新型的实验设备，空气弹簧承受的扭矩载荷是由扭转装置直接加载的而没有经过其他的联动机构，这就避免了扭矩在其传递过程中的损失，因此扭矩测量组件能够精确地测得空气弹簧承受的扭矩载荷，并得到空气弹簧抗扭性能。

在一个实施例中，该实验设备还包括设置在实验区上方的压缩装置，压缩装置包括压缩主机和向实验区延伸的压缩杆，以及压力测量组件，压缩主机可通过压缩杆向设置在实验区内的空气弹簧施加压力载荷，压力测量组件用于测量空气弹簧承载的压力载荷。在这种实验设备中，同时设置了扭转装置和压缩装置，因此不但可以测量空气弹簧的抗扭性能还可以测量空气弹簧的抗压性能，降低了实验成本并且方便了实验者进行实验。此外，还可以对空气弹簧同时进行压缩和扭转实验，以测得空气弹簧在这种两种载荷下的性能，更好地模拟空气弹簧所处的工作环境。

在一个实施例中，压力测量组件包括沿圆周方式设置在基座上的多个轮辐式力传感器，空气弹簧的下端与多个轮辐式力传感器相连。在测量空气弹簧的扭转性能时，沿圆周方式设置的多个轮辐式力传感器能够分担空气弹簧所承载的扭矩载荷，从而每一个轮辐式力传感器承载的扭矩载荷会较小，这对每一个轮辐式力传感器都起到了保护作用，延长了这些传感器的使用寿命。在一个优选的实施例中，多个轮辐式力传感器围成的圆周的直径与空气弹簧的下端的直径相匹配。这方便了空气弹簧的安装，方便了实验者的使用。还优选地，轮辐式力传感器的数量为四个。

在一个实施例中，压缩装置与扭转装置同轴设置，并且压缩杆和扭转杆串联成一根能与空气弹簧相作用的作用杆。在这种实验设备中，仅存在一根与空气弹簧相作用的作用杆。该作用杆不但能对空气弹簧施加压力载荷，还能施加扭矩载荷，因此大大减少了这种实验设备内的部件的数量，使得这种实验设备的结构更加简单和紧凑，方便了对实验设备的维护。

在一个实施例中，在作用杆的下端安装有与空气弹簧相连的接触板。接触板可制造成其面积远大于作用杆的横截面积，这方便了对空气弹簧施加作用力。在一个优选的实施例中，接触板的横截面积与空气弹簧的横截面积大体相同。

在一个实施例中，在基座上竖直设置有多根支柱，多根支柱周向布置而围成实验区。在一个实施例中，在支柱上设置有能上下运动的第一承载体和处于第一承载体上方的能上下运动的第二承载体，实验区处于第一承载体的下方，压缩装置和扭转装置设置在第一承载体和第二承载体之间，压缩装置与第一承载体相连，扭转装置与第二承载体相连，作用杆延伸穿过第一承载体而进入到实验区。实验区处于这些支柱所围成的区域内，使得在进行实验时，不会意外碰到空气弹簧，这对实验者起到保护作用同时也使得实验结果更加准确。这些支柱、第一承载体和第二承载体还对扭转装置和压缩装置起到固定和引导作用，有助于实验顺利进行。

根据本实用新型，提出了一种使用根据上文所述的实验设备对空气弹簧进行扭转实验的方法，在扭转杆的下端安装有与空气弹簧相连的接触板，该方法包括：

步骤一：在实验区内安装空气弹簧并使空气弹簧与接触板相连；

步骤二：使扭转装置转动并带动扭转杆和接触板转动以对空气弹簧施加扭矩载荷；

步骤三：扭矩测量组件测量空气弹簧承受的扭矩载荷。