一种安全带锁止测试装置制造方法及图纸

一种安全带锁止测试装置，包括定架和动架，安全带的卷收器与动架相连接，测试装置还包括：砝码，挂绳的一端连接砝码、另一端连接驱动绳轮；传动轴，传动轴上安装有齿轮；连接在传动轴上的摇柄；铰接在定架上的手柄，手柄还加工有与齿轮相啮合的齿；一端与绳轮连接、另一端与安全带挂钩连接的拉绳。本装置主要是利用重力驱动的方式来产生加速度，以此来检测安全带的锁止性能，该装置相对传统测试台省去了各种中间传动机构和电子传感器，操作简单快捷，输出加速度稳定，提高了检测效率，降低了检测成本，经过测试，相比于传统检测装置，检测效率提升40％以上。

A safety belt locking test device

【技术实现步骤摘要】
一种安全带锁止测试装置
本专利技术涉及安全带测试
，尤其是涉及一种安全带锁止测试装置。
技术介绍
飞机或者汽车的安全带是乘客约束系统的重要组成部分，对乘客安全的实现具有重要意义，安全带的检测和维修是保证约束系统有效性的重要手段。现有技术中，安全带检测中的重要一项是安全带的锁止性能检测，是指在乘客相对于座椅的加速度达到某个临界值时(比如1.5g),安全带就会立即锁止，从而将乘客约束在座椅上，以此保证乘客安全。查阅已经公开的关于安全带锁止测试台的文献资料，测试加速度的输出由计算机控制的步进电机实现，由此整体结构复杂、成本高，且对测试人员操作能力要求高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种安全带锁止测试装置，该装置由机械部件输出符合要求的测试加速度，降低了成本，且操作效率高，采用的技术方案是：一种安全带锁止测试装置，包括定架和动架，安全带的卷收器与所述动架相连接，其特征在于：所述测试装置还包括：砝码，挂绳的一端连接所述砝码、另一端连接驱动绳轮；传动轴，所述传动轴上安装有齿轮；连接在所述传动轴上的摇柄；铰接在定架上的手柄，所述手柄还加工有与齿轮相啮合的齿；一端与绳轮连接、另一端与安全带挂钩连接的拉绳。本专利技术的技术特征还有：所述绳轮包括大绳轮和小绳轮。本专利技术的技术特征还有：安全带的卷收器通过挂钩与所述动架相连接。本专利技术的技术特征还有：所述驱动绳轮上开有V型槽，所述挂绳缠绕在所述V型槽内。本专利技术的技术特征还有：所述传动轴为阶梯轴，所述绳轮键连接在阶梯轴上。本专利技术的有益效果在于：本装置主要是利用重力驱动的方式来产生加速度，以此来检测安全带的锁止性能，该装置相对传统测试台省去了各种中间传动机构和电子传感器，操作简单快捷，输出加速度稳定，提高了检测效率，降低了检测成本，经过测试，相比于传统检测装置，检测效率提升40％以上。附图说明附图1是加速度发生装置原理图，附图2是轴系受力图，附图3是驱动绳轮半径和砝码质量关系图，图4是轴和绳轮结构配置图，图5是轴的应力分布图，图6是大绳轮的应力分布图，图7是测试纸带，图8是校正前装置的输出加速度示意图，图9是校正后装置的输出加速度示意图，附图10是本专利技术结构示意图，附图11是本专利技术轴测图，其中1是螺栓，2是轴承，3是轴承套筒，4是小绳轮，5是小绳轮套筒，6是驱动绳轮，7是传动轴，8是平键，9是手柄，10是大绳轮，11是齿轮，12是齿轮螺母，13是摇柄，14是螺母，15是螺母，16是手柄螺母，17是定架，18是砝码，19是挂绳，20是拉绳，21是挂钩，22是挂钩螺栓，23是动架，24是安全带。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行说明。测试原理分析如下：1、测试参数要求根据CMM手册要求，飞机座椅约束系统中的安全带在1.5g加速度下为锁止状态，0.75g加速度下为可拉伸状态。2、加速度输出方案根据测试要求，当加速度发生装置输出的加速度达到1.5g时，安全带应该立即锁止，而在0.75g的加速度下安全带仍然可拉伸，所以装置要输出稳定的1.5g和0.75g的加速度。在地球上，具体到每个地域，当地重力加速度g非常稳定，如果以重力作为动力源，可显著提高动力的稳定性，所以此加速度发生装置的驱动方式为重力驱动。安全带锁止的加速度是1.5g，而重力加速度只有1g，客观上要求加速度发生装置必须有加速度放大功能。3、加速度发生装置原理半径分别为r1和r2的两个绳轮固定在同一根轴上，如果用砝码的重力驱动小轮，由于两个绳轮周向固定，则大轮也会一起旋转，如果轮系的总转动惯量为J，所受的和外力矩为M，则由刚体转动定律M＝Jα得出，两轮的角加速度相同，由线量与角量的关系a＝rα得：线加速度和半径成正比，原理图如附图1所示。4、已知条件1)装置测试时输出加速度a为1.5g和0.75g，误差不大于±5％；2)装置输出有效位移d至少为20cm；3)安全带小位移下的拉伸力F0为10N；5、设计参数的确定设驱动绳轮半径为r1质量为m1，大绳轮半径为r2质量为m2，小绳轮半径为r3质量为m3，砝码质量为m4；由于输出装置的有效位移至少为20cm，设计尺寸按增大25％计算，从本装置原理可以看出，绳轮的半径r不同，转动一周的周长也不同，计算时应按小绳轮半径计算：r3＝d(1+25％)/2π(1)大绳轮产生的加速度是小绳轮的2倍，所以：r2＝2r3(2)由(1)，(2)得出，小绳轮半径r3＝39.81mm，大绳轮半径r2＝79.62mm；把尺寸修正取整得r3＝40mm，r2＝80mm。本装置采用的是直径Ф＝1.5mm的软钢丝绳传递动力，为了缠绕过程的顺利进行，绳轮采用V槽结构，槽底宽w设计成并排两个线径，取w＝3mm，槽深h暂定为6mm，绳轮厚度b定为8mm。6、驱动绳轮半径和砝码质量的确定设小绳轮质量为m3转动惯量为J3；大绳轮质量为m2转动惯量为J2，输出加速度为a；驱动绳轮质量为m1转动惯量为J1，砝码质量为m，驱动加速度为a1，安全带质量m0；轮系总转动惯量为J，产生的角加速度为α，所受合力矩为M，摩擦力矩为Mf，产生的角加速度为α；绳轮材料采用304不锈钢，密度为ρ(ρ＝7.93*103kg/m3),(绳轮转动惯量J＝mr2)；则有：mg-T＝ma1(3)F-F0-m0g＝m0a(4)Tr1-Fr2-Mf＝Jα(5)a＝r2α(6)J＝J1+J2+J3(7)J1＝m1r12(8)m1＝ρV1(9)V1＝πr12b(10)由于摩擦力矩Mf未知且较小，所以试算阶段可取Mf＝0，水平测试时m0g＝0，又由已知条件a＝1.5g(g＝9.8m/s2)，联立(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)(9)、(10)得：带入数值得：m(9.8r1-183.75r12)＝1.82+18301.5r14；以r1和m作为未知数作函数图像，见附图3。由于设计要求minr1＝32mm，maxr1＝83mm，从函数图像可知r1＝40mm时，装置对砝码质量m变化不敏感，所以取r1＝40mm，此时砝码质量m＝19.13kg，考虑到系统的稳定性砝码质量增大25％，最后取m＝25kg。7、轴结构的确定和关键件强度分析由受力分析得，驱动绳轮在中间时，轴的受力性能最好，为了安装需求，把轴的结构设计成阶梯型，结构布置如图4所示.轴的直径应符合强度要求，利用catia软件建模和应力分析如图5。由应力分析可知轴的最大应力σmax＝84.6MPa，304不锈钢材料的屈服强度σ0.2＝205MPa，安全系数：S＝σ0.2/σmax得S＝2.42，安全裕度足够。同样大绳轮的应力分布如图6。由应力分析可知大绳轮的最大应力σmax＝82MPa，安全系数：S＝σ0.2/σmax得S＝2.5，安全裕度足够。8、加速度发生装置的结构确定和最终试验装置采用直径的软钢丝绳作为力的传递介质；用齿轮、齿条作为自锁装置，齿轮、齿条啮合时，周向分辨率可达9°，可完全满足测试需要；砝码提升采用电机驱动，触发装置采用液压控制。为了验证该装置的输出加速度是否满足要求，把安全带的锁止装置拆掉，然后实物检测，用打点计时器(周期T＝0.02s)来测试砝码下落速度，测试纸带如图7所示。为了样本的准确性，纸袋上起始的2个点和最后减速的5个点要剔除，通过测量打点的间隔Δs、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全带锁止测试装置，包括定架和动架，安全带的卷收器与所述动架相连接，其特征在于：所述测试装置还包括：砝码，挂绳的一端连接所述砝码、另一端连接驱动绳轮；传动轴，所述传动轴上安装有齿轮；连接在所述传动轴上的摇柄；铰接在定架上的手柄，所述手柄还加工有与齿轮相啮合的齿；一端与绳轮连接、另一端与安全带挂钩连接的拉绳。

【技术特征摘要】
1.一种安全带锁止测试装置，包括定架和动架，安全带的卷收器与所述动架相连接，其特征在于：所述测试装置还包括：砝码，挂绳的一端连接所述砝码、另一端连接驱动绳轮；传动轴，所述传动轴上安装有齿轮；连接在所述传动轴上的摇柄；铰接在定架上的手柄，所述手柄还加工有与齿轮相啮合的齿；一端与绳轮连接、另一端与安全带挂钩连接的拉绳。2.按照权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚光生，滕朝阳，邓广涛，胡慧琴，张志龙，孙振帅，王新坤，
申请(专利权)人：山东翔宇航空技术服务有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山东,37