全路面汽車起重機的道路模擬試驗

1、全路面汽車起重機的道路模擬試驗江蘇省工程機械及主要零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測站 劉漢光為研究和改善C XP1032型(以下稱CXP1032 全路面汽車起重機的行駛平順性及提高承載系統(tǒng)的壽命, 要對其振動特性進行研究。道路試驗雖然能如實地反映CXP1032行駛時的實際情況, 但需要消耗大量的人力和物力, 而且試驗周期很長, 控制也很困難。采用室內(nèi)臺架試驗的方法在室內(nèi)再現(xiàn)CXP1032在實際行駛中所遇到的各種復(fù)雜工況, 以研究其在隨機振動環(huán)境地中的振動狀態(tài)和疲勞損壞原因有很大的優(yōu)越性, 而且還能有效地控制工作臺面的位移、速度和加速度, 精確地控制和檢測CXP1032各部分的狀況。1 道路譜的采集為了使

2、CXP1032在室內(nèi)臺架試驗中產(chǎn)生的振動狀況與實際道路行駛時所產(chǎn)生的振動狀況相同, 需要采集CXP1032的實際路面譜信號, 即建立CXP1032道路譜數(shù)據(jù)庫, 各采集點的布置如圖1所示。加速度傳感器采用的是ENTRAN 公司的EGCS A2 50內(nèi)置放大電路壓阻式加速度傳感器, 這種傳感器的明顯優(yōu)點是傳輸過程中信號的損失量小、抗干擾性能強。記錄儀采用16通道標準配置的數(shù)字式動態(tài)數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)PK SYSTEM, 其組成結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。數(shù)據(jù)采集路面為各種路面狀態(tài)歷經(jīng), 采集后其中一加速度信號如圖3a 所示。2 信號處理為了縮短室內(nèi)臺架試驗的時間, 同時保證實際路面的振動對CXP1032的

3、疲勞貢獻, 試驗中采用了控制與分析試驗系統(tǒng)軟件Labsite 對采集的信號進行疲勞編輯即加速處理, 通過計算機準確的計算, 刪除時域輸入信號中的無損傷部分, 從而加速試驗進程。加速處理后, 臺架試驗的時間可以縮短520倍, 經(jīng)處理后的加速度信號如圖3b 所示。3 室內(nèi)臺架模擬試驗3 1 試驗原理針對C XP1032底盤及整機的橋荷大、行駛速度低等特點, 進行輪胎耦合式道路模擬試驗。試驗時, 將整車用輪盤固定器固定于每個作動器上。用水平方向限位器限制整車的水平方向位移, 使其只產(chǎn)生垂直方向的振動。室內(nèi)臺架模擬時, 在原信號各采集測點處使用同一個傳感器, 分別把各測點的反饋信號反饋到控制中心作為對

4、應(yīng)每個作動器控制的參考, 只要再現(xiàn)了每個簧下軸頭加速度時間歷程(實際采集編輯處理后的信號 ,就等效于 圖1 CXP1032采集點分布圖16. 各相應(yīng)橋車輪簧下軸頭加速度 7. 下車駕駛室座椅下加速度8.靠近上車轉(zhuǎn)盤處車架上加速度圖2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成框圖圖3 一加速度信號部分(a 實際采集的信號部分(b 處理后的信號部分整機在室外路面上的路試。將一些測量點, 如座椅及駕駛室的加速度測量點, 橋殼和車架的應(yīng)變測量點等的試驗數(shù)值采集記錄下來, 用以分析其行駛平順性、懸掛減振性能及結(jié)構(gòu)件的動載應(yīng)力應(yīng)變。整機的檢驗性試驗及科研開發(fā)性試驗包括行駛平順性試驗、整機道路模擬耐久性試驗等, 都可在該試驗中實現(xiàn)

5、。室內(nèi)臺架試驗測控系統(tǒng)原理如圖4 所示。圖4 室內(nèi)臺架試驗測控系統(tǒng)原理圖3 2 試驗臺架系統(tǒng)的識別與迭代考慮到CXP1032在路面行駛時, 車輪有跳動現(xiàn)象并是轉(zhuǎn)動的, 而室內(nèi)臺架模擬試驗中車輪是固定的, 為了真實地再現(xiàn)車輛行駛時的振動狀況, 試驗時采用3Labsite 的ITFC (Iterative Transfer Function Compensation 技術(shù), 如圖6所示。通過對試驗系統(tǒng)的識別、迭代、補償?shù)? 使得在各測點產(chǎn)生的反饋集號與在實際道路中采集的相應(yīng)測點處的信號(經(jīng)加速處理后 一致。室內(nèi)臺架模擬試驗中同一測點產(chǎn)生的加速度信號與目標信號即實際道路采集(經(jīng)過處理 的信號圖5 I

6、TFC 過程框圖分別如圖6 所示。圖6 同一測點臺架試驗前后信號比較(a 采集信號處理后的信號部分(b 室內(nèi)模擬試驗中同一測點反饋信號部分4 結(jié) 論整機道路模擬試驗是車輛所有零部件集合裝配在一起后進行的整機考核和開發(fā)研究性試驗。在一定條件下, 室內(nèi)整機道路模擬試驗可以代替室外的各種整機路試試驗(除傳動系統(tǒng)的路試外 , 同時發(fā)動機的聯(lián)接方式及懸掛系統(tǒng)的減振分析、研究和優(yōu)化也可在室內(nèi)道路模擬試驗上進行。室內(nèi)道路模擬試驗比室外路試有很多優(yōu)勢。例如室內(nèi)可以重復(fù)模擬各種實際的惡劣路面情況, 同時可以在試驗中修改結(jié)構(gòu)和性能參數(shù), 并能獲得路試中不能得到的實測數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。參 考 文 獻1 Labsi te

7、Software release 07 952 Lan M Austen. 加速疲勞試驗的疲勞編輯技術(shù). 中國機械工程, 1998(11 :27303 鄔惠樂. 汽車拖拉機試驗學(xué). 北京:機械工業(yè)出版社, 1981.作者地址:徐州市金山橋開發(fā)區(qū)工業(yè)1區(qū)郵 編:221004收稿日期:1999-11-30國外部分有關(guān)物料搬運科技期刊的網(wǎng)址序 號期 刊 名 稱網(wǎng) 址1Bulk Handli ng 、Solids Handing http:#www bulk online com 2Indus trial Handling &Storage http:#www ihse uk com 3Material Handling Engineering http:#www mhesource com 4Modern Materials Handling http:#www mmh com 5SHDhttp:#www shd co uk 6Elevator World http:#www elevator world com 7Cranes Todayhttp:#www ourworld compuse