一种驾驶室悬置动力学特性试验台架及其试验方法技术

一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，主要包括试验台架底座、一号作动器、横梁、驾驶室前悬置、等效驾驶室、二号作动器、驾驶室后悬置、气室、三号作动器、四号作动器，驾驶室前、后悬置中相应空气弹簧与高度阀通过气管与气室连接，一、二、三、四号作动器可通过输入的不同路谱单独做直线运动，模拟驾驶室悬置实际运行工况，监测驾驶室悬置系统各弹性原件输入端与输出端的振动信号，可测得驾驶室悬置的动力学特性。本发明专利技术可缩短驾驶室悬置系统与整车系统的研发周期与研发成本。

A test bench for cab suspension dynamic characteristics and its test method

The utility model relates to a cab suspension dynamic characteristic test bench, which mainly comprises a test bench base, a No. 1 actuator, a crossbeam, a cab front suspension, an equivalent cab, a No. 2 actuator, a cab rear suspension, an air chamber, a No. 3 actuator, a No. 4 actuator, and corresponding air springs and a height valve passing through the cab front and rear suspensions. The trachea is connected with the air chamber. Actuators No. 1, 2, 3 and 4 can move in a straight line through different input spectra to simulate the actual operating conditions of the cab suspension and monitor the vibration signals of the input and output terminals of the elastic components of the cab suspension system. The dynamic characteristics of the cab suspension can be measured. The invention can shorten the R & D cycle and R & D cost of the cab suspension system and the whole vehicle system.

【技术实现步骤摘要】
一种驾驶室悬置动力学特性试验台架及其试验方法
本专利技术涉及驾驶室悬置测试技术，尤其涉及一种驾驶室悬置动力学特性试验台架及其试验方法。
技术介绍
随着国内生活水平稳步提高，商用车在物流运输方面起着越来越重要的作用。据估计，商用车保有量在2020年和2030年将分别达到0.33和0.47亿辆，在2030年之前，中国商用车保有量将快速提高，但是相比发达国家始终有较大的差距。同时，目前国内，商用车的设计水平较发达国家也存在一定的差距，因而坚持自主创新，攻破核心技术垄断是国内商用车设计与制造从业人员长期奋斗的目标。驾驶室悬置作为商用车的第三级减振系统，其能有效衰减来自发动机与路面传至车架的激励，使驾乘舒适性得以显著提高。目前，按照支撑形式分类，驾驶室悬置主要分为半浮式与全浮式，其中全浮式驾驶室悬置的使用率逐年提高；按照弹性原件分类，驾驶悬置主要分为橡胶垫式、螺旋弹簧式与空气弹簧式，中低端商用车配备螺旋弹簧式或橡胶垫式驾驶室悬置，中高端车配备空气弹簧式驾驶室悬置。驾驶室悬置在设计全周期中，主要指标有平顺性、安全性、疲劳耐久特性，其中驾驶室悬置平顺性或驾驶室悬置动力学特性的重要性不言而喻。通常，驾驶室悬置动力学特性由相关路试测得，虽然在整车研发过程中路试是必不可少的关节环节，但路试周期较长且成本很高，因而，汽车零部件在研发过程中采用台架试验是经济且便利的举措。随着驾乘舒适性要求日益提高，驾驶室悬置中的弹性原件使用量日趋增长，尤其是中高端商用车，驾驶室悬置中除了会使用各种型号的橡胶衬套，还会大量使用空气弹簧这类非线性比较强的减振器件。当驾驶室悬置系统中大量使用各种弹性原件固然能发挥其减振效果好的优点，但如何匹配驾驶室悬置中的各类弹性原件仍是比较难的工程问题。因而，提出一种便捷高效的驾驶室悬置动力学特性试验台架及相关试验方法，以此快速匹配驾驶室悬置动力学特性是相关行业技术人员需深入思考的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种便捷高效的驾驶室悬置动力学特性试验台架及试验方法，其能有效缩短驾驶室悬置系统与整车系统的研发周期、较少整车系统研发成本。本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，主要包括试验台架底座、一号作动器、横梁、驾驶室前悬置、等效驾驶室、二号作动器、驾驶室后悬置、气室、三号作动器、四号作动器，驾驶室前悬置、驾驶室后悬置与横梁采用螺栓连节后分别与一、二、三、四号作动器依次采用螺栓连接，等效驾驶室依次与驾驶室前、后悬置采用螺栓连接，而一、二、三、四号作动器与试验台架底座采用螺栓连接，驾驶室前、后悬置中相应空气弹簧与高度阀通过气管与气室连接；一、二、三、四号作动器可通过输入的不同路谱单独做直线运动，模拟驾驶室悬置实际运行工况，监测驾驶室悬置系统各弹性原件输入端与输出端的振动信号，可测得驾驶室悬置的动力学特性。优选地，上述驾驶室前悬置主要弹性包括前悬置空气弹簧、前悬置驾驶室翻转支座衬套、前悬置稳定支座衬套；上述驾驶室后悬置主要弹性原件包括后悬置摆臂衬套、液压锁衬套与后悬置空气弹簧；上述各弹性原件的输入端为离相应作动器直线距离较近的一段，上述各弹性原件的输出端为离相应作动器直线距离较远的一段。具体地，上述各弹性原件输入端与输出端的振动信号测试器可为加速度传感器、速度传感器、位移传感器中的一种或多种组合。优选地，上述等效驾驶室主要包括下框架、配重箱、配重物、配重横梁、连接角钢、配重下立梁、上框架、立梁连接板、配重上立梁，通过调整配重横梁、配重下立梁、配重上立梁、配重箱、配重物，可使等效驾驶室与真实驾驶室具有相同的质量、质心、惯量。更进一步，上述等效驾驶中配重横梁、配重下立梁、配重上立梁的数量和位置可根据相应要求灵活变动，以模拟真实驾驶室的不同运行工况。为了防止上述一、二、三、四号作动器在运行过程中出现过约束现象，上述一、二、三、四号作动器与横梁采用可挠式连接，作为一种优选方案，上述各作动器液压缸端部为作动器关节轴承，上述作动器关节轴承、作动器连接板与横梁3采用螺栓连接，由于关节轴承具有一定的挠度，因而各作动器不易出现过约束现象。更进一步，为了模拟驾驶室悬置的真实运行路况，上述一、二、三、四号作动器分别单独与伺服阀连接，伺服阀与相应液压控制系统连接，当向液压控制系统中输入真实路谱时，各独立直线运动的作动器可模拟真实路面激励。本专利技术还提供一种上述驾驶室悬置动力学特性试验方法，其包括以下步骤：(1)调整配重横梁、配重下立梁、配重上立梁、配重箱、配重物，使等效驾驶室与真实驾驶室具有相同的质量、质心、惯量；(2)将上述实验台架底座、各作动器、横梁、驾驶室前悬置、驾驶室后悬置、等效驾驶室按要求连接；(3)将驾驶室前悬置空气弹簧、前悬置一号高度阀、前悬置二号高度阀、后悬置空气弹簧、后悬置高度阀通过气管依次接入气室；(4)通过液压控制系统向一、二、三、四号作动器输入相应路谱，试运行；(5)运行稳定后，在驾驶室悬置各弹性原件输入、输出端分别接入相应振动测试传感器，监测相应振动信号；(6)监测完毕，结束试验。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术中上述一、二、三、四号作动器可根据输入的路谱单独作直线运动，因而其能最大程度反应真实路况，在驾驶室悬置研发过程的可信度比较高；(2)本专利技术中采用等效驾驶室代替真实驾驶室，其不但减少了真实驾驶室改造成本还节省了实验室空间；(3)本专利技术中上述等效驾驶中配重横梁、配重下立梁、配重上立梁的数量和位置可根据相应要求灵活变动，以模拟真实驾驶室的不同运行工况，该步骤操作简单，成本较低；附图说明图1是本专利技术中驾驶室悬置动力学特性试验台架示意图，其中1为试验台架底座、2为一号作动器、3为横梁、4为驾驶室前悬置、5为等效驾驶室、6为二号作动器、7为驾驶室后悬置、8为气室、9为三号作动器、10为四号作动器；图2是本专利技术中驾驶室悬置示意图，其中4.1为前悬置下支架、4.2为前悬置空气弹簧、4.3为前悬置驾驶室翻转支座衬套、4.4为驾驶室翻转支座、4.5为前悬置一号高度阀、4.6为前悬置稳定支座、4.7为横向稳定杆、4.8为前悬置稳定臂、4.9为前悬置二号高度阀、4.10为前悬置稳定支座衬套；7.1为后悬置驾驶室连接板、7.2为后悬置摆臂衬套、7.3为龙门架、7.4为后悬置摆臂、7.5为后悬置高度阀、7.6为液压锁衬套、7.7为后悬置空气弹簧、7.8为液压锁；图3是本专利技术中等效驾驶室示意图，其中5.1为下框架、5.2为配重箱、5.3为配重物、5.4为配重横梁、5.5为连接角钢、5.6为配重下立梁、5.7为上框架、5.8为立梁连接板、5.9为配重上立梁；图4是本专利技术中本专利技术中各作动器与横梁连接示意图，其中2.1为作动器液压缸、2.2为作动器关节轴承、2.3为作动器连接板；图5是本专利技术中各作动器液压系统油路工作原理示意图。具体实施方式以下结合附图1～5对本专利技术作进一步详细描述，本专利技术提出的一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，所采取的具体技术方案为：本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，主要包括试验台架底座1、一号作动器2、横梁3、驾驶室前悬置4、等效驾驶室5、二号作动器6、驾驶室后悬置7、气室8、三号作动器9、四号作动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，主要包括试验台架底座、一号作动器、横梁、驾驶室前悬置、等效驾驶室、二号作动器、驾驶室后悬置、气室、三号作动器、四号作动器，驾驶室前悬置、驾驶室后悬置与横梁采用螺栓连节后分别与一、二、三、四号作动器依次采用螺栓连接，等效驾驶室依次与驾驶室前、后悬置采用螺栓连接，而一、二、三、四号作动器与试验台架底座采用螺栓连接，驾驶室前、后悬置中相应空气弹簧与高度阀通过气管与气室连接，其特征在于：一、二、三、四号作动器可通过输入的不同路谱单独做直线运动，模拟驾驶室悬置实际运行工况，监测驾驶室悬置系统各弹性原件输入端与输出端的振动信号，可测得驾驶室悬置的动力学特性。

【技术特征摘要】
1.一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，主要包括试验台架底座、一号作动器、横梁、驾驶室前悬置、等效驾驶室、二号作动器、驾驶室后悬置、气室、三号作动器、四号作动器，驾驶室前悬置、驾驶室后悬置与横梁采用螺栓连节后分别与一、二、三、四号作动器依次采用螺栓连接，等效驾驶室依次与驾驶室前、后悬置采用螺栓连接，而一、二、三、四号作动器与试验台架底座采用螺栓连接，驾驶室前、后悬置中相应空气弹簧与高度阀通过气管与气室连接，其特征在于：一、二、三、四号作动器可通过输入的不同路谱单独做直线运动，模拟驾驶室悬置实际运行工况，监测驾驶室悬置系统各弹性原件输入端与输出端的振动信号，可测得驾驶室悬置的动力学特性。2.根据权利要求1所述的一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，其特征在于：上述驾驶室前悬置主要弹性包括前悬置空气弹簧、前悬置驾驶室翻转支座衬套、前悬置稳定支座衬套；上述驾驶室后悬置主要弹性原件包括后悬置摆臂衬套、液压锁衬套与后悬置空气弹簧；上述各弹性原件的输入端为离相应作动器直线距离较近的一段，上述各弹性原件的输出端为离相应作动器直线距离较远的一段。3.根据权利要求2所述的一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，其特征在于：上述各弹性原件输入端与输出端的振动信号测试器可为加速度传感器、速度传感器、位移传感器中的一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的一种驾驶室悬置动力学特性试验台架，其特征在于：上述等效驾驶室主要包括下框架、配重箱、配重物、配重横梁、连接角钢、配重下立梁、上框架...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯强，郭铁波，姚纯钢，
申请(专利权)人：江阴圣世杰机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32