本发明专利技术涉及汽车实验用摆锤技术领域，且公开了一种汽车实验用摆锤及其速度控制方法，包括摆锤本体和设备机架以及卷扬系统，所述摆锤本体包括撞击头和撞击头内侧配置的配载箱。该汽车实验用摆锤及其速度控制方法，通过使用“液压马达、离合器、定滑轮、钢丝绳、拉力传感器、旋转编码器”来实现摆锤提升、释放、收绳、高度/速度控制等动作。钢丝绳与摆锤始终处于连接状态，完成第一次碰撞试验后可立即开展第二次碰撞试验。采取液压马达驱动，具有设备体积小，提升能力扩展性强的优点；摆锤提升通过采用滑轮机构改变绳索拉力方向，将摆锤提升装置安装于地面，具有便于设备安装维护和检修的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车实验用摆锤，具体为一种汽车实验用摆锤及其速度控制方法。
技术介绍
1、汽车碰撞试验是为了评估汽车在碰撞事故中的安全性能而进行的实验。通过模拟真实的碰撞情况，可以评估汽车的结构强度、安全系统的有效性以及乘员保护性能等。汽车碰撞试验通常分为正面碰撞、侧面碰撞和侧翻碰撞等类型。试验中，使用特制的碰撞装置将汽车以一定的速度撞击到固定的障碍物或者其他车辆上。通过测量和记录汽车在碰撞过程中的变形、应力、加速度等参数，可以评估汽车对碰撞的响应以及乘员的受伤风险
2、汽车碰撞试验是评估汽车安全性能的重要手段之一。在碰撞试验中，为了模拟真实的碰撞情况，需要使用摆锤来对汽车进行撞击。摆锤实验用于评估汽车在不同速度下的碰撞性能，以及对汽车结构和安全系统的影响。
3、在试验摆锤的动作设计中，摆锤通常需要实现提升、释放、制动三种工况，其中制动工况是为了防止摆锤在撞击到试验对象后因能量未被完成吸收而二次摆出再次撞击试验对象或试验人员而设计的，二次撞击是该测控系统必须杜绝的现象。要解决该现象的常规措施是通过增加一套独立的刹车系统来吸收摆锤能量，刹车制动对于刹车系统的结合时机和刹车力度控制难度较大，需要独立的动力源和控制元器件，成本高，系统复杂，且经常需要调整刹车装置的机械间隙，无形中提高了对试验设备操作人员专业技能要求。
技术实现思路
1、针对上述技术不足，本专利技术的目的在于提供汽车实验用摆锤及其速度控制方法，具有结构简单、安装维护方便、测控功能强大等优点。
<
p>2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：3、一种汽车实验用摆锤，包括摆锤本体和设备机架以及卷扬系统，选择了一套带液控多片摩擦式离合器的液压卷扬系统，其中液控多片摩擦式离合器允许带载荷结合；
4、所述摆锤本体包括撞击头和撞击头内侧配置的配载箱，所述配载箱根据试验对象的质量调整摆锤碰撞装置的等效质量，所述配载箱外侧转动连接有摆锤吊杆，所述摆锤吊杆上端与设备机架上端转动连接；
5、所述卷扬系统安装于设备机架内部，所述卷扬系统包括液压马达、卷筒、离合器、定滑轮、钢丝绳、拉力传感器以及旋转编码器；
6、所述定滑轮安装于设备机架后端上部，所述钢丝绳穿过定滑轮上部，所述钢丝绳一端与配载箱后端上部固定连接，且另一端卷绕于卷筒外部，所述液压马达外部配置有液压系统，所述设备机架前端上部安装有吊轨，所述吊轨下方安装有起重葫芦。
7、通过上述技术方案，通过使用“液压马达+离合器+定滑轮+钢丝绳+拉力传感器+旋转编码器”来实现摆锤提升、释放、收绳、高度/速度控制等动作。钢丝绳与摆锤始终处于连接状态，完成第一次碰撞试验后可立即开展第二次碰撞试验。采取液压马达驱动，具有设备体积小，提升能力扩展性强的优点；摆锤提升通过采用滑轮机构改变绳索拉力方向，将摆锤提升装置安装于地面，具有便于设备安装维护和检修的优点。配合测控系统内置算法，支持全数字化控制；通过摆锤本体配置了配载箱，可以根据试验对象的质量调整摆锤碰撞装置的等效质量，使得摆锤的碰撞效果更加准确和可控；。
8、优选的，所述设备机架采用矩形钢型材焊接而成，具有足够的结构强度和稳定性，且安装面通过精加工，支持摆锤装置安装，所述设备机架底部与地面通过地锚固定。
9、优选的，所述撞击头采用45号钢淬火制造，具有足够的强度和硬度所述，所述卷扬系统实现摆锤提升、释放、收绳、高度/速度控制等动作。
10、通过上述技术方案，采用液压马达驱动的卷扬系统，具有体积小、提升能力扩展性强等优点，可以实现摆锤的提升、释放、收绳、高度/速度控制等动作，满足实验需求。设备机架采用矩形钢型材焊接而成，具有足够的结构强度和稳定性，通过地锚固定在地面上，保证设备的稳定性和安全性。
11、优选的，所述设备机架外部安装有设备辅助机构，所述设备辅助机构包括侧向拉杆、雨棚和安全围栏，所述侧向拉杆有两个分别设置于设备机架两侧，所述雨棚安装于设备机架的顶部，所述安全围栏安装于设备机架底部外围。
12、通过上述技术方案，设备机架外部配置了设备辅助机构，包括侧向拉杆、雨棚和安全围栏，提供了额外的安全保护和便利性，保证实验过程的安全进行。
13、优选的，所述钢丝绳与摆锤始终处于连接状态，完成第一次碰撞试验后可立即开展第二次碰撞试验；采取液压马达驱动，具有设备体积小，提升能力扩展性强的优点。
14、优选的，所述摆锤提升通过采用滑轮机构改变绳索拉力方向，将摆锤提升装置安装于地面，具有便于设备安装维护和检修的优点，配合测控系统内置算法，支持全数字化控制。
15、优选的，包括液压卷扬系统；
16、a)通过驱动钢丝绳将摆锤拉起并提升到指定高度；
17、b)在摆锤轴心处安装旋转编码器，用于检测摆锤的偏移角度；
18、c)根据偏移角度和摆锤半径计算摆锤的高度；
19、d)配置离合器的液压卷扬系统，用于快速空放钢丝绳；
20、e)检测摆锤的旋转编码器数据以计算实时运行速度和方向；
21、f)在摆锤最低点安装光电编码器和一组等距的直线光孔，用于测量最大速度；
22、g)角度旋转编码器监测摆锤回摆状态，并控制卷扬系统停止收绳动作；
23、h)钢丝绳上配置拉力传感器，用于监测摆锤绳索拉力；
24、i)实现摆锤高度测控和摆锤摆动速度测控功能。
25、优选的，其中试验台的运动控制与测量方法，
26、a)通过液压卷扬系统实现摆锤的运动控制；
27、b)利用旋转编码器检测摆锤的偏移角度，并计算摆锤高度；
28、c)配置离合器的液压卷扬系统支持卷扬快速空放；
29、d)使用光电编码器和直线光孔测量摆锤的实际速度；
30、e)配置角度旋转编码器用于监测摆锤回摆状态；
31、f)利用拉力传感器实时监测摆锤绳索拉力；
32、g)支持摆锤高度测控、摆锤摆动速度测控和摆锤等效质量监测等功能。
33、通过上述技术方案，
34、(1)由液压卷扬系统驱动钢丝绳将摆锤拉起，提升摆锤到指定高度，在摆锤轴心安装一个旋转编码器实现偏移角度检测，由于摆锤半径是已知量，通过偏移偏移角度可以计算出摆锤的高度。
35、(2)液压卷扬系统中配置有离合器，支持卷扬快速空放，测控系统给出释放信号，摆锤自动脱离驱动装置，在重力作用下实现自由摆动。
36、(3)摆锤做自由摆动直至在最低点撞击到目标，在摆锤摆动过程中，测控系统的旋转编码器数据不断变化可以换算出摆锤的实时运行速度和方向，当撞击到目标装置时速度最大并且反向回摆(若能量被试验车辆等完全吸收则可能停在最低点)。
37、(4)角度旋转编码器监测摆锤给回摆状态，超过回摆最低点时系统给卷扬系统发出信号反馈给卷扬系统，离合器执行结合动作，卷扬系统收绳；同时，钢丝绳上配置本文档来自技高网
...
【技术保护点】
1.一种汽车实验用摆锤，包括摆锤本体(1)和设备机架以及卷扬系统，其特征在于：选择了一套带液控多片摩擦式离合器的液压卷扬系统，其中液控多片摩擦式离合器允许带载荷结合；
2.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述设备机架采用矩形钢型材焊接而成，具有足够的结构强度和稳定性，且安装面通过精加工，支持摆锤装置安装，所述设备机架底部与地面通过地锚固定。
3.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述撞击头(2)采用45号钢淬火制造，具有足够的强度和硬度所述，所述卷扬系统实现摆锤提升、释放、收绳、高度/速度控制等动作。
4.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述设备机架外部安装有设备辅助机构，所述设备辅助机构包括侧向拉杆(12)、雨棚(13)和安全围栏(14)，所述侧向拉杆(12)有两个分别设置于设备机架两侧，所述雨棚(13)安装于设备机架的顶部，所述安全围栏(14)安装于设备机架底部外围。
5.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述钢丝绳(8)与摆锤始终处于连接状态，完成第一次碰撞试验后可立即开展第二次碰撞试验；采取液压马达(5)驱动，具有设备体积小，提升能力扩展性强的优点。
6.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述摆锤提升通过采用滑轮机构改变绳索拉力方向，将摆锤提升装置安装于地面，具有便于设备安装维护和检修的优点，配合测控系统内置算法，支持全数字化控制。
7.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤的其速度控制方法，其特征在于：包括液压卷扬系统；
8.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤及其速度控制方法，其特征在于：其中试验台的运动控制与测量方法，
9.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤及其速度控制方法，其特征在于：其中测控系统关键算法包括，摆锤的基本原理是将势能转化成动能，摆锤的速度控制的理论基础：根据能量守恒定律：mgh＝1/2mV2
...
【技术特征摘要】
1.一种汽车实验用摆锤，包括摆锤本体(1)和设备机架以及卷扬系统，其特征在于：选择了一套带液控多片摩擦式离合器的液压卷扬系统，其中液控多片摩擦式离合器允许带载荷结合；
2.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述设备机架采用矩形钢型材焊接而成，具有足够的结构强度和稳定性，且安装面通过精加工，支持摆锤装置安装，所述设备机架底部与地面通过地锚固定。
3.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述撞击头(2)采用45号钢淬火制造，具有足够的强度和硬度所述，所述卷扬系统实现摆锤提升、释放、收绳、高度/速度控制等动作。
4.根据权利要求1所述的一种汽车实验用摆锤，其特征在于：所述设备机架外部安装有设备辅助机构，所述设备辅助机构包括侧向拉杆(12)、雨棚(13)和安全围栏(14)，所述侧向拉杆(12)有两个分别设置于设备机架两侧，所述雨棚(13)安装于设备机架的顶部，所述安全围栏(14)安装于设备机架底部外...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈传阳，陈娟娟，储锦玲，孙博旸，李里，张伟达，
申请(专利权)人：中公高远北京汽车检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。