一種測(cè)量擺臂球頭受力的方法
【專(zhuān)利摘要】一種測(cè)量擺臂球頭受力的方法，首先將4個(gè)應(yīng)變片分別等距離粘貼在擺臂球頭的前后左右最大圓處，均與球頭銷(xiāo)的軸向平行；將前后兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)組成臨邊半橋，當(dāng)擺臂球頭承受車(chē)輛前后方向力作用時(shí)，可通過(guò)測(cè)量橋路的輸出電壓來(lái)測(cè)量擺臂球頭X方向受力；左右兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)組成臨邊半橋，可測(cè)量擺臂球頭Y方向受力；然后利用作動(dòng)器對(duì)擺臂球頭分別進(jìn)行縱向和側(cè)向加載并記錄加載力，用數(shù)據(jù)采集設(shè)備記錄相應(yīng)應(yīng)變，擬合得出應(yīng)變和力的變化關(guān)系曲線(xiàn)；最后進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明不需要專(zhuān)門(mén)的力傳感器，成本比較低廉，且測(cè)量結(jié)果精確，可以對(duì)不同車(chē)型的各種類(lèi)型擺臂球頭的受力進(jìn)行實(shí)車(chē)測(cè)量，通用性較高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種測(cè)量擺臂球頭受力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車(chē)測(cè)試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及汽車(chē)懸架上的擺臂球頭在汽車(chē)行駛過(guò)程的一種受力測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]擺臂球頭是汽車(chē)懸架系統(tǒng)中連接擺臂與轉(zhuǎn)向節(jié)的一個(gè)零部件，在汽車(chē)行駛過(guò)程中主要承受縱向力和側(cè)向力的作用。在進(jìn)行擺臂球頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為了保證強(qiáng)度，就必須要知道其實(shí)際受力情況，這也是進(jìn)行懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析時(shí)重要的輸入載荷。
[0003]目前沒(méi)有直接測(cè)量擺臂球頭受力的方法，要得到擺臂球頭在汽車(chē)行駛過(guò)程中的受力情況，必須先利用車(chē)輪六分力傳感器測(cè)量得到車(chē)輪中心部位的受力，再利用CAE的手段將車(chē)輪中心部位的受力分解為擺臂球頭的受力。
[0004]這種方法需要進(jìn)口的車(chē)輪六分力傳感器，不僅價(jià)格昂貴，測(cè)量不同車(chē)型也需要制作相應(yīng)的車(chē)輪適配器，測(cè)試周期較長(zhǎng)；測(cè)量結(jié)果需要進(jìn)一步分解才能得到具體零部件的受力，也使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性大打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種直接測(cè)量擺臂球頭受力的方法，可以在車(chē)輛行駛過(guò)程中直接測(cè)量汽車(chē)懸架上擺臂球頭承受的X方向力(縱向、前后方向)和Y方向力(側(cè)向、左右方向)。
[0006]本發(fā)明利用應(yīng)變測(cè)量原理在測(cè)量擺臂球頭的受力。其方法如下:
1、應(yīng)變片設(shè)置:將4個(gè)應(yīng)變片分別等距離粘貼在擺臂球頭的前后左右最大圓處，均與球頭銷(xiāo)的軸向平行。前后兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)組成臨邊半橋，當(dāng)擺臂球頭承受車(chē)輛前后方向力作用時(shí)，一個(gè)應(yīng)變片承受拉伸作用，其阻值增大，另一個(gè)應(yīng)變片承受壓縮作用，其阻值減小，兩個(gè)應(yīng)變片的阻值變化之差與橋路的輸出電壓和擺臂球頭承受的X方向力均承線(xiàn)性關(guān)系，因此橋路的輸出電壓和擺臂球頭承受的X方向力也承線(xiàn)性關(guān)系，即可通過(guò)測(cè)量橋路的輸出電壓來(lái)測(cè)量擺臂球頭X方向受力；左右兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)組成臨邊半橋，按照同樣的原理，即可測(cè)量擺臂球頭Y方向受力。
[0007]2、標(biāo)定:利用作動(dòng)器對(duì)擺臂球頭分別進(jìn)行縱向和側(cè)向加載并記錄加載力，用數(shù)據(jù)采集設(shè)備記錄相應(yīng)應(yīng)變，即同時(shí)記錄兩個(gè)方向的應(yīng)變，以判斷標(biāo)定信號(hào)是否正常，將測(cè)得的應(yīng)變值和記錄的力進(jìn)行擬合得出應(yīng)變和力的變化關(guān)系曲線(xiàn)；
3、測(cè)量:將標(biāo)定后的擺臂球頭安裝到待測(cè)車(chē)輛上，連接好數(shù)據(jù)采集設(shè)備后進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完成后即可進(jìn)行擺臂球頭的受力測(cè)量。
[0008]本發(fā)明不需要專(zhuān)門(mén)的力傳感器，成本比較低廉，且測(cè)量結(jié)果精確，可以對(duì)不同車(chē)型的各種類(lèi)型擺臂球頭的受力進(jìn)行實(shí)車(chē)測(cè)量，通用性較高。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是左擺臂球頭貼片位置及應(yīng)變片編號(hào)示意圖；圖2是右擺臂球頭貼片位置及應(yīng)變片編號(hào)示意圖；
圖3是擺臂球頭X方向接線(xiàn)方式示意圖；
圖4是擺臂球頭Y方向接線(xiàn)方式示意圖；
圖中，1-應(yīng)變片Rl、2-應(yīng)變片R2、3-應(yīng)變片R3、4-應(yīng)變片R4、5-左擺臂球頭、6-右擺臂球頭、7-紅色橋壓正極、8-綠色輸出負(fù)極、9-黑色橋壓負(fù)極。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】包括以下步驟:
A、準(zhǔn)備工作:先用粗砂紙將要貼片的位置除去表面鍍層，并打磨光滑；測(cè)量球頭圓錐最大圓的直徑，算出1/4弧長(zhǎng)，用游標(biāo)卡尺在圓錐面上將圓錐最大圓分為4個(gè)1/4圓弧，用劃針將劃分點(diǎn)痕跡加深；用細(xì)砂紙將劃線(xiàn)后確定的四個(gè)貼片位置沿軸線(xiàn)45度角打磨，直到表面光滑為止；用鑷子夾少量棉花沾酒精，沿一個(gè)方向擦洗貼片位置，更換棉花直到棉花上無(wú)污跡為止。
[0011]B、應(yīng)變片粘貼:如圖1-圖2所示，將應(yīng)變片R1、R2、R3、R4分別粘貼在左擺臂球頭5上右擺臂球頭6用同樣的貼法分別貼四片應(yīng)變片，用同樣的原理和方法同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)變片Rl粘貼在左側(cè)，應(yīng)變片R2粘貼在前側(cè)，應(yīng)變片R3粘貼在右側(cè)，應(yīng)變片R4粘貼在后側(cè)，所有應(yīng)變片的電阻絲均與球頭銷(xiāo)的軸向平行。具體粘貼方法為:將挑選出來(lái)的應(yīng)變片焊接面粘在透明膠帶上，然后根據(jù)劃線(xiàn)位置，應(yīng)變片軸向定位線(xiàn)跟1/4圓弧劃分點(diǎn)重合，確定定位準(zhǔn)確后，揭起一端透明膠帶，在應(yīng)變片底部擠少量膠水，然后沿膠帶揭起方向?qū)?yīng)變片進(jìn)行擠壓，將多余膠水?dāng)D出，用手指按壓2分鐘。
[0012]C、焊接引線(xiàn):按照?qǐng)D3所示，將應(yīng)變片R2和R4串聯(lián)組成臨邊半橋，具體連線(xiàn)方式為:應(yīng)變片R2的一個(gè)引線(xiàn)連接紅色橋壓正極7，應(yīng)變片R2、R4各有一個(gè)引線(xiàn)連接綠色輸出負(fù)極8，應(yīng)變片R4的一個(gè)引線(xiàn)連接黑色橋壓負(fù)極9。將應(yīng)變片Rl和R3串聯(lián)組成臨邊半橋，具體連線(xiàn)方式為--應(yīng)變片Rl的一個(gè)引線(xiàn)連接紅色橋壓正極7，應(yīng)變片Rl、R3各有一個(gè)引線(xiàn)連接綠色輸出負(fù)極8，應(yīng)變片R3的一個(gè)引線(xiàn)連接黑色橋壓負(fù)極9。
[0013]D、標(biāo)定:當(dāng)擺臂球頭承受車(chē)輛前后方向力作用時(shí)，應(yīng)變片R2和R4中的一個(gè)應(yīng)變片承受拉伸作用，其阻值增大，另一個(gè)應(yīng)變片承受壓縮作用，其阻值減小，兩個(gè)應(yīng)變片的阻值變化之差與橋路的輸出電壓和擺臂球頭承受的X方向力均承線(xiàn)性關(guān)系，因此橋路的輸出電壓和擺臂球頭承受的X方向力也承線(xiàn)性關(guān)系，即可通過(guò)測(cè)量應(yīng)變片R2和R4組成的橋路輸出電壓來(lái)測(cè)量擺臂球頭X方向受力；按照同樣的原理，即可通過(guò)測(cè)量應(yīng)變片Rl和R3組成的橋路輸出電壓來(lái)測(cè)量擺臂球頭Y方向受力；利用作動(dòng)器對(duì)擺臂球頭分別進(jìn)行縱向和側(cè)向加載并記錄加載力，用數(shù)據(jù)采集設(shè)備記錄相應(yīng)應(yīng)變(同時(shí)記錄兩個(gè)方向的應(yīng)變，以判斷標(biāo)定信號(hào)是否正常，例:對(duì)X方向進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，代表Y方向的應(yīng)變值不應(yīng)超過(guò)代表X方向應(yīng)變值的10%)，將測(cè)得的應(yīng)變值和記錄的力進(jìn)行擬合得出應(yīng)變和力的變化關(guān)系曲線(xiàn)。
[0014]E、測(cè)量:將標(biāo)定后的擺臂球頭安裝到待測(cè)車(chē)輛上，連接好數(shù)據(jù)采集設(shè)備后進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完成后即可進(jìn)行擺臂球頭的受力測(cè)量。
【權(quán)利要求】
1.一種測(cè)量擺臂球頭受力的方法，所述方法包括: (1)應(yīng)變片設(shè)置:將4個(gè)應(yīng)變片分別等距離粘貼在擺臂球頭的前后左右最大圓處，均與球頭銷(xiāo)的軸向平行；將前后兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)組成臨邊半橋，當(dāng)擺臂球頭承受車(chē)輛前后方向力作用時(shí)，一個(gè)應(yīng)變片承受拉伸作用，其阻值增大，另一個(gè)應(yīng)變片承受壓縮作用，其阻值減小，兩個(gè)應(yīng)變片的阻值變化之差與橋路的輸出電壓和擺臂球頭承受的X方向力均承線(xiàn)性關(guān)系，因此橋路的輸出電壓和擺臂球頭承受的X方向力也承線(xiàn)性關(guān)系，即可通過(guò)測(cè)量橋路的輸出電壓來(lái)測(cè)量擺臂球頭X方向受力；左右兩個(gè)應(yīng)變片串聯(lián)組成臨邊半橋，按照同樣的原理，即可測(cè)量擺臂球頭Y方向受力； (2)標(biāo)定:利用作動(dòng)器對(duì)擺臂球頭分別進(jìn)行縱向和側(cè)向加載并記錄加載力，用數(shù)據(jù)采集設(shè)備記錄相應(yīng)應(yīng)變，即同時(shí)記錄兩個(gè)方向的應(yīng)變，以判斷標(biāo)定信號(hào)是否正常，將測(cè)得的應(yīng)變值和記錄的力進(jìn)行擬合得出應(yīng)變和力的變化關(guān)系曲線(xiàn)； (3)測(cè)量:將標(biāo)定后的擺臂球頭安裝到待測(cè)車(chē)輛上，連接好數(shù)據(jù)采集設(shè)備后進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試完成后即可進(jìn)行擺臂球頭的受力測(cè)量。
【文檔編號(hào)】G01L1/22GK103512684SQ201310463374
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】王萬(wàn)英, 羅英, 唐軼侃, 鄭安普, 方川 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車(chē)股份有限公司