一种纵置复合材料板簧性能测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纵置复合材料板簧性能测试装置及测试方法。本发明专利技术的纵置复合材料板簧性能测试装置包括：基座，所述基座上两侧对称设置有一对导轨；一对滑动件，所述滑动件分别位于两侧的导轨上，且可相对导轨滑动；待测试板簧，所述待测试板簧的两端分别固定在两侧的滑动件上；转向加载装置，所述转向加载装置设置在待测试板簧的中部，载荷加载系统通过转向加载装置在不同方向上对待测试板簧进行测试。本发明专利技术的测试装置能够实现对复合材料板簧厚度、长度以及宽度方向上的疲劳性能全方位测试，更真实地反映复合材料板簧在车辆行驶过程中所受到的载荷的状况，获得更可靠的复合材料板簧疲劳寿命数据。

A Testing Device and Method for the Performance of Longitudinal Composite Leaf Springs

【技术实现步骤摘要】
一种纵置复合材料板簧性能测试装置及测试方法
本专利技术涉及板簧检测
,涉及一种纵置复合材料板簧性能测试装置及测试方法。
技术介绍
随着全球能源紧缺及环境污染问题的日益突显，对汽车进行轻量化处理显得尤为重要。有研究表明如果汽车整车重量降低10％，则燃油效率可提高6％-8％，有效地减少二氧化碳排放。在汽车用零部件中，复合材料板簧的减重效果突出，与传统钢质板簧相比，横置板弹簧减重78％左右、轻型纵置板弹簧减重63％左右、重型纵置板弹簧减重66％～70％左右。此外，复合材料板簧的疲劳性能能够达到钢板板簧的2～10倍。由此可见，复合材料板簧在汽车工业领域具有广阔的应用前景。汽车在行驶过程中，板簧在不同路况下所经历的运动状态也会有所不同。在起伏路况状态下会产生上跳、下压运动，即板簧受到厚度方向上的载荷作用；在加速以及制动、减速过程中会对板簧长度方向产生挤压；另外，在汽车转向时板簧则会受到的宽度方向上的侧倾力。传统钢板弹簧疲劳测试方法大多是通过垂直方向的位移和载荷得到板簧的刚度以及垂直循环载荷作用下的疲劳寿命，作为各向同性的钢质板簧这种疲劳测试方式可靠性尚可。然对于复合材料板簧而言，由于其多是通过叠层热压、RTM成型或缠绕成型实现，导致复合材料板簧在各个方向上的各向异性，且层间剪切强度也不高。显然，传统钢板簧的疲劳测试方式已不适用于复合材料板簧的疲劳性能评价，难以预判复合材料板簧是否能够满足整车的要求。申请号为201610655823.7的中国专利公开了一种汽车纵置复合材料板簧性能测试装置，但只局限于复合材料板簧垂直方向上的疲劳测试，而不能检测其它方向上的性能。因此，需要开发适用于复合材料板簧全面进行疲劳性能测试的专用设备。复合材料板簧在汽车行驶过程中由于路况不同，其所受到的力也有所不同。在起伏路况状态下会产生上跳、下压，即复合材料板簧受到厚度方向上的载荷作用；在加速以及制动、减速过程中会对板簧长度方向产生挤压；另外，在汽车转向时板簧则会受到的宽度方向上的侧倾力。而现有钢板弹簧或复合材料板板簧只做简单的上下受力疲劳台架试验,考虑到复合材料板簧本身的各向异性特点，有必要对复合材料板簧的疲劳测试设备进行重新设计，从而实现对复合材料板簧厚度、长度以及宽度方向上的疲劳性能全方位测试，更真实地反映复合材料板簧在车辆行驶过程中所受到的载荷的状况，获得更可靠的复合材料板簧疲劳寿命数据。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种纵置复合材料板簧性能测试装置及测试方法。本专利技术的测试装置能够实现对复合材料板簧厚度、长度以及宽度方向上的疲劳性能全方位测试，更真实地反映复合材料板簧在车辆行驶过程中所受到的载荷的状况，获得更可靠的复合材料板簧疲劳寿命数据。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：本专利技术的第一目的是提供一种纵置复合材料板簧性能测试装置，包括：基座，所述基座上两侧对称设置有一对导轨；一对滑动件，所述滑动件分别位于两侧的导轨上，且可相对导轨滑动；待测试板簧，所述待测试板簧的两端分别固定在两侧的滑动件上；转向加载装置，所述转向加载装置设置在待测试板簧上，载荷加载系统通过转向加载装置在不同方向上对待测试板簧进行测试。进一步的方案，所述转向加载装置包括固定件和转向件，所述的固定件固定连接在待测试板簧的中部，所述转向件连接在固定件上，并可相对固定件转动。进一步的方案，所述转向件包括第一转向件和第二转向件，所述第一转向件与固定件连接，并可围绕与待测试板簧的中心轴平行的轴旋转；所述第二转向件与第一转向件连接，并可围绕与待测试板簧的中心轴垂直的轴旋转。进一步的方案，所述的第一转向件为转向法兰，所述的转向法兰水平设置在固定件上部，并围绕待测试板簧的中心轴沿顺时针和/或逆时针方向旋转；优选的，所述的转向法兰每次旋转的角度为90度。进一步的方案，所述的第二转向件包括载荷输出杆，所述的载荷输出杆包括第一输出杆和第二输出杆，所述第一输出杆的一端与第一转向件固定连接，另一端与第二输出杆旋转连接；所述第二输出杆围绕与待测试板簧的中心轴垂直的轴沿顺时针和/或逆时针方向旋转；优选的，所述第一输出杆与转向法兰垂直设置；优选的，所述第二转向件还包括输出杆固定件，所述输出杆固定件安装在第一输出杆和第二输出杆的连接处，以固定两者的相对位置；优选的，所述第二输出杆的自由延伸的端部设有加载点，所述加载点与载荷加载系统对接，优选的，所述加载点的直径大于第二输出杆的直径。进一步的方案，所述的基座上设有第一基座固定装置，通过第一基座固定装置将基座与待测试板簧长度方向平行的侧面与水平面固定；优选的，第一基座固定装置包括第一基座固定孔和第一基座固定件，第一基座固定孔设置在基座与待测试板簧长度方向平行的侧面上，第一基座固定件穿过第一基座固定孔与水平面固定。进一步的方案，所述的基座上设有第二基座固定装置，通过第二基座固定装置将基座与待测试板簧宽方向平行的侧面与水平面固定；优选的，第二基座固定装置包括第二基座固定孔和第二基座固定件，第二基座固定孔设置在基座与待测试板簧宽度方向平行的侧面上，第二基座固定件穿过第二基座固定孔与水平面固定。本专利技术的第二目的是提供一种如上任意一种方案或者组合方案所述的纵置复合材料板簧性能测试装置的测试方法，所述载荷加载系统与所述转向加载装置对接，通过调整转向加载装置的旋转角度和/或方向、基座与水平面的相对位置，在待测试板簧的长度、宽度以及厚度的方向上分别对待测试板簧进行性能测试；优选的，调整所述第一输出杆和第二输出杆均垂直于转向法兰并固定，所述基座水平放置，载荷加载系统与第二输出杆端部对接并施加载荷，在待测试板簧的厚度方向上进行测试。进一步的方案，所述第一输出杆垂直于转向法兰，调整第二输出杆与转向法兰平行并与待测试板簧的长度方向一致并固定；调整基座，使基座的长度方向上与水平面垂直，并利用第二基座固定装置固定；载荷加载系统在待测试板簧的长度方向上进行测试。进一步的方案，所述第一输出杆垂直于转向法兰，调整第二输出杆与转向法兰平行并固定，转动转向法兰，使第二输出杆与待测试板簧的宽度方向一致；调整基座，使基座的宽度方向上与水平面垂直，并利用第一基座固定装置固定；载荷加载系统在待测试板簧的宽度方向上进行测试。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术提供的一种纵置复合材料板簧疲劳性能测试装置可实现在复合材料板簧厚度、长度以及宽度方向上的加载测试，对复合材料板簧施加循环载荷，并改变频率来模拟复合材料，能够较真实地模拟复合材料板簧在实际装车工况中所受到的力，具有较好的疲劳寿命可靠性。2、本专利技术提供的一种纵置复合材料板簧疲劳性能测试装置可以配合传统钢质板簧疲劳测试台架使用，在原来测试台架的基础上，通过调整复合材料板簧疲劳性能测试装置中的载荷输出杆、转向法兰及基座的安装方式，实现不同方向上的疲劳性能测试，可操作性强，实现起来简单，并能够节约设备成本。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纵置复合材料板簧性能测试装置，其特征在于，包括：基座，所述基座上两侧对称设置有一对导轨；一对滑动件，所述滑动件分别位于两侧的导轨上，且可相对导轨滑动；待测试板簧，所述待测试板簧的两端分别固定在两侧的滑动件上；转向加载装置，所述转向加载装置设置在待测试板簧上，载荷加载系统通过转向加载装置在不同方向上对待测试板簧进行测试。

【技术特征摘要】
1.一种纵置复合材料板簧性能测试装置，其特征在于，包括：基座，所述基座上两侧对称设置有一对导轨；一对滑动件，所述滑动件分别位于两侧的导轨上，且可相对导轨滑动；待测试板簧，所述待测试板簧的两端分别固定在两侧的滑动件上；转向加载装置，所述转向加载装置设置在待测试板簧上，载荷加载系统通过转向加载装置在不同方向上对待测试板簧进行测试。2.根据权利要求1所述的一种纵置复合材料板簧性能测试装置，其特征在于，所述转向加载装置包括固定件和转向件，所述的固定件固定连接在待测试板簧的中部，所述转向件连接在固定件上，并可相对固定件转动。3.根据权利要求2所述的一种纵置复合材料板簧性能测试装置，其特征在于，所述转向件包括第一转向件和第二转向件，所述第一转向件与固定件连接，并可围绕与待测试板簧的中心轴平行的轴旋转；所述第二转向件与第一转向件连接，并可围绕与待测试板簧的中心轴垂直的轴旋转。4.根据权利要求3所述的一种纵置复合材料板簧性能测试装置，其特征在于，所述的第一转向件为转向法兰，所述的转向法兰水平设置在固定件上部，并围绕待测试板簧的中心轴沿顺时针和/或逆时针方向旋转；优选的，所述的转向法兰每次旋转的角度为90度。5.根据权利要求3或4所述的一种纵置复合材料板簧性能测试装置，其特征在于，所述的第二转向件包括载荷输出杆，所述的载荷输出杆包括第一输出杆和第二输出杆，所述第一输出杆的一端与第一转向件固定连接，另一端与第二输出杆旋转连接；所述第二输出杆围绕与待测试板簧的中心轴垂直的轴沿顺时针和/或逆时针方向旋转；优选的，所述第一输出杆与转向法兰垂直设置；优选的，所述第二转向件还包括输出杆固定件，所述输出杆固定件安装在第一输出杆和第二输出杆的连接处，以固定两者的相对位置；优选的，所述第二输出杆的自由延伸的端部设有加载点，所述加载点与载荷加载系统对接，更优选的，所述加载点的直径大于第二输出杆的直径。6.根据权利要求1-5任意一项所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，李姗姗，罗欣，
申请(专利权)人：中国纺织科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11