[发明专利]一种牵引车车架多工况试验装置

说明书

本发明公开一种牵引车车架多工况试验装置，包括用于固定车架的固定组件，固定组件包括第一支架和第二支架，第一支架远离第二支架的一端铰接有纵向加载装置，第一支架两侧分别铰接有第一垂向加载装置和第二垂向加载装置，第一支架上铰接有若干约束连杆，第二支架底端铰接有两个平行设置的扭转加载装置，扭转加载装置与纵向加载装置分别设置于车架两端，第二支架侧边铰接有侧弯加载装置。本发明实现了垂弯、纵向、扭转、侧弯多种工况同时耦合加载，解决了车架过约束的问题，保证了试验模拟工况和结果的准确性，该试验系统简单，占用试验设备资源少，降低了试验解耦难度，可快速搭建，缩短了总的试验时间，提高了研发效率。

技术领域

本发明涉及牵引车车架试验技术领域，特别是涉及一种牵引车车架多工况试验装置。

背景技术

牵引车的用途是牵引后方的挂车，在行驶过程中，由于路面的颠簸，牵引车车架会受到来自挂车和路面传递过来的动态力，路面情况越复杂，行驶速度越快，所受的动态力幅值约大，频率越高。牵引车车架试验装置，是用于复现牵引车在行驶过程中受到的动载荷的试验设备，以疲劳试验的手段对车架在不同工况下的刚度和强度进行测试与评估，快速检验车架的可靠性。

牵引车拖带挂车行驶时，受力工况主要分为四个工况，第一个为垂弯工况，牵引车车架受到挂车通过鞍座施加的垂向力，导致车架弯曲；第二个为纵向工况，牵引车在加速或减速时，受到挂车通过鞍座施加的纵向力；第三个为扭转工况，牵引车在凹凸不平路面上行驶时，汽车车轮会出现不在同一平面上的情况，从而使车架发生扭转；第四个为侧弯工况，牵引车转弯时，车架会由于离心力的作用承受侧向力，导致弯曲。

牵引车拖带挂车在行驶的过程中，四种工况是同时作用于车架的，但行业内现有的车架试验装置，大部分单工况加载试验装置，即仅能满足四个工况中某一工况的疲劳加载，导致试验结果的准确性降低，也会导致多个工况需要单独进行试验，拉长了总体试验周期，降低了研发效率。行业内现有装置无法实现多工况同时耦合加载的主要技术原因，是由于单工况试验装置在约束和加载方式上仅针对其特定工况，而对其他工况而言，会产生过约束的现象或者无法进行加载。比如行业内单一扭转工况试验装置(如图1及图2所示)，其车架后端采用四个轴承座进行约束，每个约束点仅释放一个绕轴承的旋转自由度。加载方式采用横梁加载，通过一根刚性横梁连接在车架两端，在横梁一侧施加扭转载荷，使车架前端在横梁的带动下一起发生扭转。若将此类试验装置与侧向工况进行组合加载时，后端的约束点由于没有释放侧向方向的旋转自由度，导致车架在约束点位置侧向过约束，造成局部侧向应力集中，和车架的实际受力状态不一致，不满足试验要求。

最近，行业内也有厂家尝试采用原本用于车轮和悬架系统疲劳试验的多轴道路模拟设备进行车架的多工况加载，但是此类设备要求试验的车架总成必须附带全部的车桥、悬挂和轮毂系统才能进行加载，其缺点是占用设备资源多，试验成本高，试验装置搭建难度大、时间长。另外，由于附带全部的车桥、悬挂和轮毂系统，虽然受力工况更贴近于真实工况，但车架所受载荷的传递路径过长，试验中的非线性因素增多，造成最终解耦困难，试验难度显著增加。因此，有必要研究一种牵引车车架多工况耦合试验装置，既满足多种工况同时加载的要求，又能够满足试验装置可快速搭建、占用设备资源少、试验控制解耦易实现等要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种牵引车车架多工况试验装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种牵引车车架多工况试验装置，包括固定组件，所述固定组件用于固定车架；

所述固定组件包括第一支架和第二支架，所述第一支架远离所述第二支架的一端铰接有纵向加载装置，所述第一支架两侧分别铰接有第一垂向加载装置和第二垂向加载装置，所述第一垂向加载装置和所述第二垂向加载装置相对设置；所述第一支架上铰接有若干约束连杆；

所述第二支架底端铰接有两个平行设置的扭转加载装置，所述扭转加载装置与所述纵向加载装置分别设置于所述车架两端；所述第二支架一端铰接有侧弯加载装置，所述侧弯加载装置与所述第一垂向加载装置同侧设置。