本發(fā)明涉及碰撞試驗(yàn)，具體涉及一種用于汽車(chē)翻滾碰撞試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、目前，模擬汽車(chē)翻滾事故的主要試驗(yàn)方法包括車(chē)頂壓潰試驗(yàn)、臺(tái)車(chē)滾筒式翻滾試驗(yàn)以及可重復(fù)式翻滾試驗(yàn)等。車(chē)頂壓潰試驗(yàn)主要用于在準(zhǔn)靜態(tài)條件下測(cè)量汽車(chē)車(chē)頂?shù)目箟耗芰?，這種方法雖然能夠提供關(guān)于車(chē)頂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要信息，但無(wú)法真實(shí)再現(xiàn)翻滾事故中車(chē)頂與地面之間的動(dòng)態(tài)碰撞過(guò)程。因此，它不能全面評(píng)估車(chē)輛在實(shí)際翻滾事故中的安全性。臺(tái)車(chē)滾筒式翻滾試驗(yàn)試圖通過(guò)模擬車(chē)輛在特定條件下的翻滾過(guò)程來(lái)彌補(bǔ)上述不足，但其模擬出的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)模式與現(xiàn)實(shí)中的翻滾事故仍然存在較大差異，只能代表非常有限類型的翻滾情況。此外，由于車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)軌跡在試驗(yàn)過(guò)程中不可控，該方法的可重復(fù)性較差，限制了其在科學(xué)研究和技術(shù)驗(yàn)證中的應(yīng)用價(jià)值。可重復(fù)式翻滾試驗(yàn)，如cris(可控翻滾系統(tǒng))和jrs(喬丹翻滾碰撞系統(tǒng))等，通過(guò)自旋機(jī)構(gòu)模擬翻滾事故中的車(chē)輛旋轉(zhuǎn)過(guò)程，翻滾過(guò)程中同時(shí)使試驗(yàn)車(chē)輛在垂向方向以一定速度撞擊試驗(yàn)平臺(tái)，從而完成翻滾事故的模擬。目前，翻滾試驗(yàn)中通常是在試驗(yàn)前將試驗(yàn)車(chē)輛設(shè)置在一定高度，試驗(yàn)時(shí)使試驗(yàn)車(chē)輛自由落體以滿足垂向速度的要求，這種施加垂向速度的方式，具有偶然性，不利于翻滾試驗(yàn)的重復(fù)性，且垂向速度難以控制，無(wú)法適用于所有工況，安全評(píng)估時(shí)存在局限性，從而影響了翻滾試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。因此，現(xiàn)有翻滾試驗(yàn)臺(tái)在垂向速度控制、試驗(yàn)重復(fù)性方面仍存在顯著不足，亟需進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明意在提供一種用于汽車(chē)翻滾碰撞試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)，以解決現(xiàn)有翻滾碰撞試驗(yàn)垂向速度難以控制導(dǎo)致重復(fù)性差、試驗(yàn)結(jié)果可靠性差的問(wèn)題。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種用于汽車(chē)翻滾碰撞試驗(yàn)的試驗(yàn)臺(tái)，包括底座、滑臺(tái)、臺(tái)架，所述底座上滑動(dòng)配合滑臺(tái)，所述底座上設(shè)置臺(tái)架，所述臺(tái)架包括對(duì)稱設(shè)置的左立柱、右立柱，分別位于滑臺(tái)兩側(cè)，所述左立柱、右立柱之間設(shè)置一旋轉(zhuǎn)臂，左立柱、右立柱上分別滑動(dòng)配合滑塊座，旋轉(zhuǎn)臂兩端支承在滑塊座上，所述滑塊座上設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)與旋轉(zhuǎn)臂傳動(dòng)連接，所述左立柱、右立柱上端通過(guò)電機(jī)安裝架連接，所述電機(jī)安裝架上設(shè)有舉升電機(jī)，所述舉升電機(jī)與一傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)軸與左立柱的滑塊座之間通過(guò)第一鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述傳動(dòng)軸與右立柱的滑塊座之間通過(guò)第二鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。

3、本方案的工作原理及有益效果：底座、滑臺(tái)和臺(tái)架等各部件采用模塊化設(shè)計(jì)，便于安裝、拆卸和維護(hù)，左右立柱對(duì)稱設(shè)置，確保試驗(yàn)臺(tái)的穩(wěn)定性和平衡性；滑臺(tái)可在底座上滑動(dòng)，模擬車(chē)輛在翻滾過(guò)程中的橫向移動(dòng)，提高試驗(yàn)的真實(shí)性；滑塊座可在立柱上滑動(dòng)，便于調(diào)整旋轉(zhuǎn)臂的高度，適應(yīng)不同車(chē)型和試驗(yàn)需求，且滑動(dòng)配合設(shè)計(jì)減少了復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)，降低了故障率，通過(guò)在滑塊座上安裝旋轉(zhuǎn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臂，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行精確的角度調(diào)整和翻滾控制，并通過(guò)鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將舉升電機(jī)的動(dòng)力傳遞給兩側(cè)的滑塊座，舉升電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸和鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊座上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)臂高度的精確調(diào)整，并且左立柱和右立柱分別通過(guò)第一鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第二鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，確保左右兩側(cè)同步運(yùn)動(dòng)，避免傾斜或不平衡，通過(guò)舉升電機(jī)和鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，可靈活調(diào)整旋轉(zhuǎn)臂的高度，適應(yīng)不同車(chē)型的翻滾試驗(yàn)需求；旋轉(zhuǎn)電機(jī)和舉升電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，操作簡(jiǎn)便，減少人工干預(yù)；鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，傳動(dòng)效率高。

4、優(yōu)選地，還包括左導(dǎo)向柱、右導(dǎo)向柱分別位于滑臺(tái)兩側(cè)，所述左導(dǎo)向柱、右導(dǎo)向柱分上端與電機(jī)安裝架連接，所述左導(dǎo)向柱上滑動(dòng)配合第一導(dǎo)向塊，所述右導(dǎo)向上滑動(dòng)配合第二導(dǎo)向塊，所述第一導(dǎo)向塊與左立柱上的滑塊座固定連接，所述第二導(dǎo)向塊與右立柱上的滑塊座固定連接。通過(guò)引入導(dǎo)向柱和導(dǎo)向塊，進(jìn)一步增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剛性，并且導(dǎo)向系統(tǒng)可以輔助鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)左右滑塊座的同步升降，防止由于單側(cè)負(fù)載不均或機(jī)械誤差造成的傾斜問(wèn)題，維持旋轉(zhuǎn)臂水平狀態(tài)、確保車(chē)輛在翻滾過(guò)程中的正確姿態(tài)，減少因外部力導(dǎo)致的震動(dòng)或偏移，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性；導(dǎo)向柱和導(dǎo)向塊的設(shè)計(jì)使得滑塊座的上下移動(dòng)更加精準(zhǔn)和平穩(wěn)，增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和運(yùn)動(dòng)精度不僅提高了試驗(yàn)的質(zhì)量，也增加了操作的安全性，有效防止意外情況的發(fā)生；導(dǎo)向柱和導(dǎo)向塊之間的滑動(dòng)配合提供了平滑的運(yùn)動(dòng)路徑，減少了摩擦和磨損，有助于延長(zhǎng)關(guān)鍵部件的使用壽命，降低維護(hù)成本和頻率。

5、優(yōu)選地，所述舉升電機(jī)與傳動(dòng)軸之間通過(guò)減速機(jī)構(gòu)連接。通過(guò)減速機(jī)構(gòu)將舉升電機(jī)的動(dòng)的高速低扭矩輸出轉(zhuǎn)換為低速高扭矩輸出，增加扭矩可以更有效地驅(qū)動(dòng)較重的負(fù)載，有助于提高系統(tǒng)的控制精度，確?；瑝K座及其相關(guān)組件平穩(wěn)、可靠地移動(dòng)；減速機(jī)構(gòu)可以提供更加平穩(wěn)的動(dòng)力輸出，減少了速度波動(dòng)和潛在的震動(dòng)，增強(qiáng)了整個(gè)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

6、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述減速機(jī)構(gòu)包括第三主動(dòng)輪、第三從動(dòng)輪、第三傳動(dòng)鏈條，所述第三主動(dòng)輪的直徑小于第三從動(dòng)輪，所述第三主動(dòng)輪設(shè)置在舉升電機(jī)的電機(jī)軸上，所述第三從動(dòng)輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上，所述第三主動(dòng)輪與第三從動(dòng)輪之間通過(guò)第三傳動(dòng)鏈條連接。通過(guò)鏈條傳動(dòng)能夠在保證高效率的同時(shí)承受較高的載荷，確保動(dòng)力的有效傳輸，減少能量損失，根據(jù)不同的需求，可以通過(guò)改變主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的直徑比例來(lái)調(diào)整減速比，以滿足不同測(cè)試條件下的速度和力矩要求，提供更大的操作靈活性。

7、優(yōu)選地，所述第一鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一主動(dòng)輪、第一導(dǎo)向輪、第一從動(dòng)輪、第一固定輪、第一張緊輪軸、第一張緊輪、第一傳動(dòng)鏈條，所述第一主動(dòng)輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上，所述第一導(dǎo)向輪安裝在左立柱的滑塊座上，第一導(dǎo)向輪沿第一傳動(dòng)鏈條移動(dòng)用于帶動(dòng)左立柱上的滑塊座在左立柱上滑動(dòng)，所述第一從動(dòng)輪安裝在左立柱上位于滑塊座下方，所述第一固定輪安裝在電機(jī)安裝架上位于左立柱的滑塊座上方，所述第一張緊輪軸支承在電機(jī)安裝架上位于第一固定輪側(cè)下方，所述第一張緊輪安裝在第一張緊輪軸上，所述第一傳動(dòng)鏈條安裝在第一主動(dòng)輪、第一導(dǎo)向輪、第一從動(dòng)輪、第一固定輪、第一張緊輪上。

8、優(yōu)選地，所述第二鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二主動(dòng)輪、第二導(dǎo)向輪、第二從動(dòng)輪、第二固定輪、第二張緊輪軸、第二張緊輪、第二傳動(dòng)鏈條，所述第二主動(dòng)輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上，所述第二導(dǎo)向輪安裝在右立柱的滑塊座上，第二導(dǎo)向輪沿第二傳動(dòng)鏈條移動(dòng)用于帶動(dòng)右立柱上的滑塊座在右立柱上滑動(dòng)，所述第二從動(dòng)輪安裝在右立柱上位于滑塊座下方，所述第二固定輪安裝在電機(jī)安裝架上位于右立柱的滑塊座上方，所述第二張緊輪軸支承在電機(jī)安裝架上位于第二固定輪側(cè)下方，所述第二張緊輪安裝在第二張緊輪軸上，所述第二傳動(dòng)鏈條安裝在第二主動(dòng)輪、第二導(dǎo)向輪、第二從動(dòng)輪、第二固定輪、第二張緊輪上。

9、第一、第二鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均采用多輪系統(tǒng)，確保了動(dòng)力能夠高效地從傳動(dòng)軸傳遞到滑塊座上，更精確地調(diào)整滑塊座的位置，鏈條在多個(gè)點(diǎn)被引導(dǎo)和支持，減少了運(yùn)行中的偏差有助于提高整體系統(tǒng)的響應(yīng)速度和操作效率；通過(guò)固定輪和張緊輪不僅有助于保持鏈條的適當(dāng)張力，減少因松弛導(dǎo)致的打滑或跳齒現(xiàn)象，還能有效分散鏈條所承受的壓力，從而延長(zhǎng)鏈條的使用壽命，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

10、優(yōu)選地，還包括滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置，所述滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置包括氣缸、剎車(chē)片，所述底座上設(shè)有導(dǎo)軌，所述滑臺(tái)通過(guò)導(dǎo)軌在底座上滑動(dòng)，所述剎車(chē)片設(shè)置在導(dǎo)軌上。設(shè)置導(dǎo)軌能夠?yàn)榛_(tái)提供精確的導(dǎo)向，確?；_(tái)沿預(yù)定路徑平穩(wěn)、直線地移動(dòng)，減少了滑臺(tái)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的晃動(dòng)或偏移，提高了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

11、優(yōu)選地，當(dāng)滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)滑臺(tái)加載正弦波時(shí)，滑臺(tái)發(fā)射時(shí)刻表達(dá)式如下：

12、

13、式中，t1為正弦波時(shí)滑臺(tái)發(fā)射時(shí)刻，vz為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)車(chē)碰撞垂向速度，az為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)車(chē)碰撞垂向加速度，σ為周期修正系數(shù)。

14、根據(jù)試驗(yàn)工況和加載波形計(jì)算滑臺(tái)發(fā)射時(shí)刻，有助于確保每次試驗(yàn)條件的一致性，從而減少因變量控制不當(dāng)導(dǎo)致的誤差，以提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和可重復(fù)性。

15、進(jìn)一步優(yōu)選地，當(dāng)滑臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)滑臺(tái)加載梯形波時(shí)，滑臺(tái)發(fā)射時(shí)刻表達(dá)式如下：

16、

17、式中，t2為梯形波時(shí)滑臺(tái)發(fā)射時(shí)刻，vz為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)車(chē)碰撞垂向速度，az為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)車(chē)碰撞垂向加速度，vx為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的滑臺(tái)碰撞速度，ax為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的滑臺(tái)碰撞速度。

18、根據(jù)具體的試驗(yàn)需求調(diào)整相關(guān)波形，利用基于具體參數(shù)計(jì)算得出的滑臺(tái)發(fā)射時(shí)刻，不僅可以使試驗(yàn)車(chē)能夠具有預(yù)設(shè)的垂向速度與具有對(duì)應(yīng)水平速度的滑臺(tái)碰撞，能夠提高翻滾碰撞試驗(yàn)的精度和效果，還增強(qiáng)了整個(gè)測(cè)試過(guò)程的安全性和靈活性，也可以在保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的前提下，盡量縮短不必要的等待時(shí)間，提高整個(gè)測(cè)試流程的效率。

19、進(jìn)一步優(yōu)選地，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，滑塊座與滑臺(tái)臺(tái)面之間的高度滿足以下關(guān)系：

20、

21、式中，h為滑塊座與滑臺(tái)臺(tái)面之間的高度，vz為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)車(chē)碰撞垂向速度；az為當(dāng)前試驗(yàn)工況對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)車(chē)碰撞垂向加速度。

22、通過(guò)精確計(jì)算試驗(yàn)車(chē)下墜高度，不僅對(duì)垂向方向速度準(zhǔn)確進(jìn)行控制，有助于提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，能夠?yàn)楹罄m(xù)的數(shù)據(jù)分析提供更為準(zhǔn)確的基礎(chǔ)信息；還可以減少不必要的重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)，節(jié)省時(shí)間和成本，同時(shí)，合理的參數(shù)設(shè)置也有助于優(yōu)化能源和其他資源的使用效率，實(shí)現(xiàn)資源的最佳配置。