全路面汽車(chē)起重機(jī)的道路模擬試驗(yàn)

1、全路面汽車(chē)起重機(jī)的道路模擬試驗(yàn)江蘇省工程機(jī)械及主要零部件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站 劉漢光為研究和改善C XP1032型(以下稱CXP1032 全路面汽車(chē)起重機(jī)的行駛平順性及提高承載系統(tǒng)的壽命, 要對(duì)其振動(dòng)特性進(jìn)行研究。道路試驗(yàn)雖然能如實(shí)地反映CXP1032行駛時(shí)的實(shí)際情況, 但需要消耗大量的人力和物力, 而且試驗(yàn)周期很長(zhǎng), 控制也很困難。采用室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)的方法在室內(nèi)再現(xiàn)CXP1032在實(shí)際行駛中所遇到的各種復(fù)雜工況, 以研究其在隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境地中的振動(dòng)狀態(tài)和疲勞損壞原因有很大的優(yōu)越性, 而且還能有效地控制工作臺(tái)面的位移、速度和加速度, 精確地控制和檢測(cè)CXP1032各部分的狀況。1 道路譜的采集為了使

2、CXP1032在室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)中產(chǎn)生的振動(dòng)狀況與實(shí)際道路行駛時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)狀況相同, 需要采集CXP1032的實(shí)際路面譜信號(hào), 即建立CXP1032道路譜數(shù)據(jù)庫(kù), 各采集點(diǎn)的布置如圖1所示。加速度傳感器采用的是ENTRAN 公司的EGCS A2 50內(nèi)置放大電路壓阻式加速度傳感器, 這種傳感器的明顯優(yōu)點(diǎn)是傳輸過(guò)程中信號(hào)的損失量小、抗干擾性能強(qiáng)。記錄儀采用16通道標(biāo)準(zhǔn)配置的數(shù)字式動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)PK SYSTEM, 其組成結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。數(shù)據(jù)采集路面為各種路面狀態(tài)歷經(jīng), 采集后其中一加速度信號(hào)如圖3a 所示。2 信號(hào)處理為了縮短室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)的時(shí)間, 同時(shí)保證實(shí)際路面的振動(dòng)對(duì)CXP1032的

3、疲勞貢獻(xiàn), 試驗(yàn)中采用了控制與分析試驗(yàn)系統(tǒng)軟件Labsite 對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行疲勞編輯即加速處理, 通過(guò)計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確的計(jì)算, 刪除時(shí)域輸入信號(hào)中的無(wú)損傷部分, 從而加速試驗(yàn)進(jìn)程。加速處理后, 臺(tái)架試驗(yàn)的時(shí)間可以縮短520倍, 經(jīng)處理后的加速度信號(hào)如圖3b 所示。3 室內(nèi)臺(tái)架模擬試驗(yàn)3 1 試驗(yàn)原理針對(duì)C XP1032底盤(pán)及整機(jī)的橋荷大、行駛速度低等特點(diǎn), 進(jìn)行輪胎耦合式道路模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí), 將整車(chē)用輪盤(pán)固定器固定于每個(gè)作動(dòng)器上。用水平方向限位器限制整車(chē)的水平方向位移, 使其只產(chǎn)生垂直方向的振動(dòng)。室內(nèi)臺(tái)架模擬時(shí), 在原信號(hào)各采集測(cè)點(diǎn)處使用同一個(gè)傳感器, 分別把各測(cè)點(diǎn)的反饋信號(hào)反饋到控制中心作為對(duì)

4、應(yīng)每個(gè)作動(dòng)器控制的參考, 只要再現(xiàn)了每個(gè)簧下軸頭加速度時(shí)間歷程(實(shí)際采集編輯處理后的信號(hào) ,就等效于 圖1 CXP1032采集點(diǎn)分布圖16. 各相應(yīng)橋車(chē)輪簧下軸頭加速度 7. 下車(chē)駕駛室座椅下加速度8.靠近上車(chē)轉(zhuǎn)盤(pán)處車(chē)架上加速度圖2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成框圖圖3 一加速度信號(hào)部分(a 實(shí)際采集的信號(hào)部分(b 處理后的信號(hào)部分整機(jī)在室外路面上的路試。將一些測(cè)量點(diǎn), 如座椅及駕駛室的加速度測(cè)量點(diǎn), 橋殼和車(chē)架的應(yīng)變測(cè)量點(diǎn)等的試驗(yàn)數(shù)值采集記錄下來(lái), 用以分析其行駛平順性、懸掛減振性能及結(jié)構(gòu)件的動(dòng)載應(yīng)力應(yīng)變。整機(jī)的檢驗(yàn)性試驗(yàn)及科研開(kāi)發(fā)性試驗(yàn)包括行駛平順性試驗(yàn)、整機(jī)道路模擬耐久性試驗(yàn)等, 都可在該試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)

5、。室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)原理如圖4 所示。圖4 室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)原理圖3 2 試驗(yàn)臺(tái)架系統(tǒng)的識(shí)別與迭代考慮到CXP1032在路面行駛時(shí), 車(chē)輪有跳動(dòng)現(xiàn)象并是轉(zhuǎn)動(dòng)的, 而室內(nèi)臺(tái)架模擬試驗(yàn)中車(chē)輪是固定的, 為了真實(shí)地再現(xiàn)車(chē)輛行駛時(shí)的振動(dòng)狀況, 試驗(yàn)時(shí)采用3Labsite 的ITFC (Iterative Transfer Function Compensation 技術(shù), 如圖6所示。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的識(shí)別、迭代、補(bǔ)償?shù)? 使得在各測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的反饋集號(hào)與在實(shí)際道路中采集的相應(yīng)測(cè)點(diǎn)處的信號(hào)(經(jīng)加速處理后 一致。室內(nèi)臺(tái)架模擬試驗(yàn)中同一測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生的加速度信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)即實(shí)際道路采集(經(jīng)過(guò)處理 的信號(hào)圖5 I

6、TFC 過(guò)程框圖分別如圖6 所示。圖6 同一測(cè)點(diǎn)臺(tái)架試驗(yàn)前后信號(hào)比較(a 采集信號(hào)處理后的信號(hào)部分(b 室內(nèi)模擬試驗(yàn)中同一測(cè)點(diǎn)反饋信號(hào)部分4 結(jié) 論整機(jī)道路模擬試驗(yàn)是車(chē)輛所有零部件集合裝配在一起后進(jìn)行的整機(jī)考核和開(kāi)發(fā)研究性試驗(yàn)。在一定條件下, 室內(nèi)整機(jī)道路模擬試驗(yàn)可以代替室外的各種整機(jī)路試試驗(yàn)(除傳動(dòng)系統(tǒng)的路試外 , 同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)接方式及懸掛系統(tǒng)的減振分析、研究和優(yōu)化也可在室內(nèi)道路模擬試驗(yàn)上進(jìn)行。室內(nèi)道路模擬試驗(yàn)比室外路試有很多優(yōu)勢(shì)。例如室內(nèi)可以重復(fù)模擬各種實(shí)際的惡劣路面情況, 同時(shí)可以在試驗(yàn)中修改結(jié)構(gòu)和性能參數(shù), 并能獲得路試中不能得到的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象。參 考 文 獻(xiàn)1 Labsi te

7、Software release 07 952 Lan M Austen. 加速疲勞試驗(yàn)的疲勞編輯技術(shù). 中國(guó)機(jī)械工程, 1998(11 :27303 鄔惠樂(lè). 汽車(chē)拖拉機(jī)試驗(yàn)學(xué). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1981.作者地址:徐州市金山橋開(kāi)發(fā)區(qū)工業(yè)1區(qū)郵 編:221004收稿日期:1999-11-30國(guó)外部分有關(guān)物料搬運(yùn)科技期刊的網(wǎng)址序 號(hào)期 刊 名 稱網(wǎng) 址1Bulk Handli ng 、Solids Handing http:#www bulk online com 2Indus trial Handling &Storage http:#www ihse uk com 3Material Handling Engineering http:#www mhesource com 4Modern Materials Handling http:#www mmh com 5SHDhttp:#www shd co uk 6Elevator World http:#www elevator world com 7Cranes Todayhttp:#www ourworld compuse