本發(fā)明涉及汽車測試的技術(shù)領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種強度測試裝置。

背景技術(shù)：

在汽車生產(chǎn)過程中，通常需對完成裝配的車身零件或車身零件的安裝點進行多個角度的強度測試，以保證汽車使用過程中的安全性。以汽車牽引裝置為例，一般輕型汽車牽引裝置呈現(xiàn)的實際形態(tài)即是拖鉤，拖鉤是用于拖曳故障車的連接端，驗證拖鉤安裝點位置的承載能力對牽引行駛的安全性至關(guān)重要。隨著國內(nèi)市場對乘用車牽引裝置強度的重視程度不斷加深，國家標準化管理委員會修訂完成了《輕型汽車牽引裝置(征求意見稿)》，對拖鉤強度試驗的詳細條件做了更細致的要求，使測試條件更貼近于實際的拖車工況，《輕型汽車牽引裝置(征求意見稿)》中細化了加載方向的類別，規(guī)定了汽車的前后拖鉤需分別進行五項測試，并且，每項測試均包括拉伸工況與壓縮工況的測試。

現(xiàn)有的拖鉤測試通常只對車身的前后拖鉤分別進行兩項測試，且只進行拉伸工況的測試，測試時通過調(diào)整車身的角度或作動器的角度來達到測試工況要求的角度，因此測試過程中只需調(diào)整兩次車身的角度或作動器的角度即可。然而，根據(jù)新修訂的標準，測試過程的加載工況增加到前后拖鉤在不同方向(角度)上各五項，以現(xiàn)有的測試裝置進行測試時，每一項試驗工況均需重新調(diào)整車身的角度或作動器的角度，操作不便，工作效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種強度測試裝置，便于調(diào)節(jié)加載裝置對被測試件的加載角度，提高工作效率。

本發(fā)明的強度測試裝置包括加載機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、加載頭與力傳感器，該加載頭通過該力傳感器和該導(dǎo)向機構(gòu)與該加載機構(gòu)連接，該導(dǎo)向機構(gòu)包括高度可調(diào)的角度調(diào)節(jié)部，該角度調(diào)節(jié)部上設(shè)有用于調(diào)節(jié)該加載頭對被測試件的加載角度的多個連接座。

進一步地，該角度調(diào)節(jié)部包括角度調(diào)節(jié)板與加載頭連接桿，該加載頭連接桿的一端與該加載頭連接，該加載頭連接桿的另一端與該角度調(diào)節(jié)板可拆卸連接，通過改變該角度調(diào)節(jié)板與該加載頭連接桿之間的連接點位置可改變該加載頭的加載角度。

進一步地，該加載頭連接桿包括二力桿與球鉸螺桿，該力傳感器設(shè)置在該加載頭與該二力桿的第一端之間，該二力桿的第二端與該球鉸螺桿的螺桿螺紋連接而使加載頭連接桿的長度可調(diào)，該球鉸螺桿的球鉸與該角度調(diào)節(jié)板之間可拆卸連接。

進一步地，該角度調(diào)節(jié)板包括底板，該多個連接座包括凸設(shè)于該底板上的第一連接座與第二連接座，該第一連接座沿豎直方向設(shè)置，該第二連接座在該第一連接耳的兩側(cè)沿水平方向?qū)ΨQ設(shè)置，該第一連接座上沿豎直方向等距離開設(shè)有三組連接孔，該第二連接座上開設(shè)有一組連接孔。

進一步地，該導(dǎo)向機構(gòu)還包括高度調(diào)節(jié)架與加載機構(gòu)連接板，該角度調(diào)節(jié)板與該加載機構(gòu)連接板安裝在該高度調(diào)節(jié)架的兩個相對側(cè)，該加 載機構(gòu)連接板連接該高度調(diào)節(jié)架與該加載機構(gòu)。

進一步地，該高度調(diào)節(jié)架包括支撐框架、導(dǎo)軌組合與絲杠，該絲杠豎直安裝在該支撐框架中，該絲杠與該導(dǎo)軌組合螺紋連接而可調(diào)節(jié)該導(dǎo)軌組合的高度，該角度調(diào)節(jié)板與該加載機構(gòu)連接板安裝在該導(dǎo)軌組合的兩個相對側(cè)。

進一步地，該導(dǎo)軌組合包括導(dǎo)軌固定架、第一導(dǎo)軌組與第二導(dǎo)軌組，該導(dǎo)軌固定架的兩側(cè)均安裝有第一導(dǎo)軌滑座與第二導(dǎo)軌滑座，該導(dǎo)軌固定架的中部設(shè)有絲杠連接板，該第一導(dǎo)軌組的導(dǎo)軌穿設(shè)于該第一導(dǎo)軌滑座中而呈水平設(shè)置，該第二導(dǎo)軌組的導(dǎo)軌穿設(shè)于該第二導(dǎo)軌滑座中而呈豎直設(shè)置，該絲杠與該絲杠連接板之間螺紋連接而呈豎直設(shè)置，該角度調(diào)節(jié)板和該加載機構(gòu)連接板分別固定于該第一導(dǎo)軌組的兩端。

進一步地，該高度調(diào)節(jié)架還包括操作柄，該支撐框架的上端面安裝有推力球軸承，該絲杠的頂部穿設(shè)于該推力球軸承中，該操作柄通過一固定螺栓固設(shè)于該絲杠的頂部而可轉(zhuǎn)動該絲杠。

進一步地，該加載機構(gòu)包括作動器與反力支架，該作動器的一端與該反力支架可滑動連接，該作動器的另一端與該加載機構(gòu)連接板連接。

進一步地，該被測試件為汽車牽引裝置。

進一步地，該汽車牽引裝置包括拖鉤，該拖鉤的前端為圓環(huán)狀，該加載頭設(shè)有U型連接耳，該U型連接耳開設(shè)有連接孔，該拖鉤前端位于該U型連接耳的連接孔之間并通過固定銷與該加載頭連接，該連接孔的直徑等于該拖鉤前端的內(nèi)徑。

本發(fā)明的實施例中，強度測試裝置包括導(dǎo)向機構(gòu)，加載頭通過該導(dǎo)向機構(gòu)與加載機構(gòu)連接，該導(dǎo)向機構(gòu)包括高度可調(diào)的角度調(diào)節(jié)部，該角 度調(diào)節(jié)部上設(shè)有用于調(diào)節(jié)該加載頭對被測試件的加載角度的多個連接座，通過該角度調(diào)節(jié)部可調(diào)整加載頭對被測試件的加載角度，因而，試驗過程中無需多次調(diào)整被測試件或加載機構(gòu)的角度，可提高工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中強度測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例中角度調(diào)節(jié)板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例中高度調(diào)節(jié)架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例中高度調(diào)節(jié)架的前視示意圖。

圖5為本發(fā)明實施例中導(dǎo)軌固定架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明實施例中加載機構(gòu)連接板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為圖4中VII處的部分剖視示意圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對本發(fā)明的具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。

圖1為本發(fā)明實施例中強度測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該強度測試裝置包括加載機構(gòu)11、導(dǎo)向機構(gòu)12、加載頭13與力傳感器14，導(dǎo)向機構(gòu)12包括角度調(diào)節(jié)部121、高度調(diào)節(jié)架122與加載機構(gòu)連接板123，角度調(diào)節(jié)部121與加載機構(gòu)連接板123安裝在高度調(diào)節(jié)架122上而高度可調(diào)，加載頭13通過力傳感器14與導(dǎo)向機構(gòu)12和加載機構(gòu)11連接，角度調(diào)節(jié)部121用于調(diào)節(jié)加載頭13對被測試件的加載角度，在本實施例中，該被測試件為汽車牽引裝置20，加載頭13與汽車牽引 裝置20中的拖鉤21連接，力傳感器14用于檢測加載機構(gòu)11對加載頭13的作用力，通過加載機構(gòu)11對拖鉤21進行加載，可獲取汽車牽引裝置20中拖鉤21的安裝點的強度。

加載頭13包括柱形底座(圖未標)與U型連接耳131，U型連接耳131開設(shè)有連接孔(圖未標)，在本實施例中，拖鉤21的前端為圓環(huán)狀，拖鉤21前端位于U型連接耳131的連接孔之間并通過固定銷132與加載頭13連接。特別地，U型連接耳131的連接孔的直徑等于拖鉤21前端圓環(huán)的內(nèi)徑，且固定銷132桿部的直徑與拖鉤21的圓環(huán)的內(nèi)徑大小相近，如此，可減小加載頭13對拖鉤21加載時的加載角度偏差。在本實施例中，受載部分包括拖鉤21和具有拖鉤安裝點的白車身22，拖鉤21的螺桿基本完全旋合進白車身22的拖鉤安裝點內(nèi)，且拖鉤21的圓環(huán)面與水平面相平行。

角度調(diào)節(jié)部121包括角度調(diào)節(jié)板124與加載頭連接桿125，加載頭連接桿125的一端與加載頭13連接，另一端與角度調(diào)節(jié)板124可拆卸連接。

請結(jié)合圖2，角度調(diào)節(jié)板124包括底座124a以及凸設(shè)于底座124a上的第一連接座124b與第二連接座124c，第一連接座124b與第二連接座124c分別包括兩個相互平行的連接塊，第一連接座124b沿豎直方向設(shè)置，第二連接座124c在第一連接座124b的兩側(cè)沿水平方向?qū)ΨQ設(shè)置，第一連接座124b上沿豎直方向等距離開設(shè)有三組連接孔124d、124e與124f，第二連接座124c上各開設(shè)有一組連接孔124g，在本實施例中，各第二連接座124c的兩個連接塊在連接孔124e的兩個通孔的圓心連線的兩側(cè)對稱分布。

如圖1所示，加載頭連接桿125包括二力桿125a與球鉸螺桿125b，二力桿125a為兩側(cè)端面分別設(shè)有螺紋孔的圓柱體，力傳感器14的兩端為螺柱結(jié)構(gòu)，力傳感器14一端的螺柱與加載頭13的柱形底座螺紋連接，力傳感器14另一端的螺柱與二力桿125a一端的螺紋孔螺紋連接，球鉸螺桿125b的螺桿與二力桿125a另一端的螺紋孔螺紋連接，球鉸螺桿125b的球鉸通過固定銷125c穿過對應(yīng)的連接孔而與角度調(diào)節(jié)板124可拆卸連接。如此，加載頭13、力傳感器14、二力桿125a與球鉸螺桿125b共同組成一二力桿結(jié)構(gòu)，通過調(diào)整球鉸螺桿125b的螺桿旋進二力桿125a的深度可調(diào)節(jié)整個加載頭連接桿125的長度，進而調(diào)整球鉸螺桿125b的球鉸的中心與穿過拖鉤21的固定銷132的中心(即加載頭13的連接孔的中心)的距離。

將本發(fā)明的強度測試裝置用于進行《輕型汽車牽引裝置(征求意見稿)》中各項加載工況的測試時，通過角度調(diào)節(jié)板124上各組連接孔之間的距離設(shè)置，可使連接孔124e對應(yīng)為水平拉伸和水平壓縮加載工況的連接點，使兩個第二連接座124c上的連接孔124g分別對應(yīng)為水平方向±25°加載工況的連接點，使第一連接座124b上的連接孔124d與連接孔124f分別對應(yīng)為垂直方向±5°加載工況的連接點。在拖鉤21與角度調(diào)節(jié)板124的位置保持不變的情況下，由于角度調(diào)節(jié)板124的連接孔124e的中心(即角度調(diào)節(jié)板124的中心)與其它各組連接孔的中心之間的距離不變，因而只需調(diào)整加載頭連接桿125的長度，也即，調(diào)整球鉸螺桿125b的球鉸中心與固定銷132中心(即加載頭13的連接孔中心)之間的距離，并改變球鉸螺桿125與角度調(diào)節(jié)板124之間的連接點，即可調(diào)整加載頭13對拖鉤21的加載角度，滿足各項加載工況的角度要求。此外，本發(fā)明中角 度調(diào)節(jié)板124與加載頭13之間通過加載頭連接桿125剛性連接，可同時滿足拉伸工況與壓縮工況的加載需求。

需要說明的是，將本發(fā)明的強度測試裝置用于其它具有類似試驗工況的場合中，例如，在車身覆蓋件抗凹性測試或車門鉸鏈剛度測試中，對試驗樣件或試驗樣件的某個安裝點進行多個角度的靜強度測試時，角度調(diào)節(jié)板124上的連接座與連接孔的數(shù)量與設(shè)置方式可根據(jù)實際應(yīng)用需要進行調(diào)整，并不以此為限。

接上述，如圖1所示，高度調(diào)節(jié)架122包括導(dǎo)軌組合126、絲杠127、絲杠操作柄128與支撐框架129，支撐框架129起到固定整個高度調(diào)節(jié)架122及高度調(diào)節(jié)架122上其它元件的作用，導(dǎo)軌組合126、絲杠127與絲杠操作柄128均安裝在支撐框架129上，支撐框架129的側(cè)面加工了用于裝配其它試驗臺架的光孔129c，且支撐框架129的側(cè)面中部沿高度方向加工了條形通孔129d，螺栓129e穿過條形通孔129d，將導(dǎo)軌組合126擰緊固定至支撐框架129上，松開螺栓129e，導(dǎo)軌組合126可在支撐框架129的高度方向上移動。

請結(jié)合圖3至圖5，導(dǎo)軌組合126包括導(dǎo)軌固定架126f、第一導(dǎo)軌組126a、第二導(dǎo)軌組126b、第一導(dǎo)軌滑座126c及第二導(dǎo)軌滑座126d，第一導(dǎo)軌組126a與第二導(dǎo)軌組126b分別包括兩條并行的直線導(dǎo)軌。導(dǎo)軌固定架126f為一四方體框架，導(dǎo)軌固定架126f的兩側(cè)外端面分別設(shè)有4個安裝孔126g，第一導(dǎo)軌滑座126c與第二導(dǎo)軌滑座126d結(jié)構(gòu)相同，第一導(dǎo)軌滑座126c與第二導(dǎo)軌滑座126d的底座之間相互貼緊，4個螺栓(圖未示)依次穿過第一導(dǎo)軌滑座126c與第二導(dǎo)軌滑座126d的底座后旋入安裝孔126g中，從而將第一導(dǎo)軌滑座126c與第二導(dǎo)軌滑座126d 固定在導(dǎo)軌固定架126f上，并且，第一導(dǎo)軌滑座126c朝向?qū)к壒潭?26f的外部，第二導(dǎo)軌滑座126d朝向?qū)к壒潭?26f的內(nèi)部，第一導(dǎo)軌組126a的兩條導(dǎo)軌分別穿設(shè)于導(dǎo)軌固定架126f外部的第一導(dǎo)軌滑座126c中而呈水平設(shè)置，第二導(dǎo)軌組126b的兩條導(dǎo)軌分別穿設(shè)于導(dǎo)軌固定架126f內(nèi)部的第二導(dǎo)軌滑座126d中而呈豎直設(shè)置，第二導(dǎo)軌組126b的兩端固定在支撐框架129的上下底板上。

請結(jié)合圖2與圖6，加載機構(gòu)連接板123包括底板123a與設(shè)置在底板123a上的梯形加強板123b，底板123a的兩端設(shè)有導(dǎo)軌連接孔123c，底板123a的中部設(shè)有加載機構(gòu)連接孔123d，角度調(diào)節(jié)板124的底座124a的兩端設(shè)有導(dǎo)軌連接孔124h，第一導(dǎo)軌組126a的兩端分別抵靠在角度調(diào)節(jié)板122與加載機構(gòu)連接板123上，并通過螺栓穿過對應(yīng)的導(dǎo)軌連接孔123c與導(dǎo)軌連接孔124h而固定，在本實施例中，優(yōu)選的，導(dǎo)軌連接孔124h與導(dǎo)軌連接孔123c均為腰型孔，可便于第一導(dǎo)軌組126a與角度調(diào)節(jié)板122和加載機構(gòu)連接板123之間的裝配。

接上述，請結(jié)合圖5與圖7，支撐框架129的上端面安裝有兩列推力球軸承129a，可用于承受軸向力，推力球軸承129a的上端加裝軸承端蓋129b，起到固定并壓緊推力球軸承129a的作用。絲杠127的頂部穿設(shè)于推力球軸承129a中，絲杠操作柄128位于支撐框架129的頂部，并通過固定螺栓128a固設(shè)于絲杠127的頂部而可轉(zhuǎn)動絲杠127，導(dǎo)軌固定架126f的中部設(shè)有絲杠連接板126e，絲杠連接板126e上開設(shè)有螺紋孔126h，導(dǎo)軌固定架126f在絲杠連接板126e的下方還設(shè)有一開有光孔的定位板126k，絲杠127穿過絲杠連接板126e與定位板126k而呈豎直設(shè)置，且絲杠127通過螺紋孔126h與絲杠連接板126e螺紋連接。如此， 旋轉(zhuǎn)絲杠操作柄128，在絲杠127與導(dǎo)軌固定框126f之間的螺紋作用下，可達到統(tǒng)一調(diào)整第一導(dǎo)軌組126a的導(dǎo)軌高度的目的。

請再參見圖1，加載機構(gòu)11包括作動器111與反力支架112，作動器111為液壓式加載裝置，作動器111的整體類似圓柱狀，且只可在其軸線方向加載，作動器111的兩端均為球鉸結(jié)構(gòu)，作動器111一端的球鉸與加載機構(gòu)連接板123連接，反力支架112沿豎直方向設(shè)有滑軌112a，滑座112b可滑動地安裝在滑軌112a中，作動器111另一端的球鉸與滑座112b固定連接，滑座112b通過螺栓(圖未示)緊固在滑軌112a上，通過松緊該螺栓可調(diào)節(jié)作動器111的高度。反力支架112用于固定作動器111的端部、支撐作動器111進行加載動作，反力支架112的背面焊接有加強板112c以提高其強度。

接下來，以采用本發(fā)明的強度測試裝置進行汽車牽引裝置安裝點強度測試為例，對本發(fā)明的強度測試裝置的測試過程說明如下。

首先，將拖鉤21的圓環(huán)面調(diào)整至與水平面平行的角度，將作動器111的高度調(diào)整至與拖鉤21的高度相等，同時，轉(zhuǎn)動絲杠操作柄128，將第一導(dǎo)軌組126a調(diào)整至與作動器111的高度相等，也即，經(jīng)調(diào)整后，拖鉤21的圓環(huán)面、第一導(dǎo)軌組126a與作動器111均處于同一水平高度上，且位于同一直線上。

接著，如圖1所示，以水平方向±25°的壓縮加載工況為例，根據(jù)連接孔124g中兩個通孔的連線與連接孔124e(即角度調(diào)節(jié)板124的中心)之間的距離，通過調(diào)節(jié)球鉸螺桿125b在二力桿125a上的旋進深度，可調(diào)整球鉸螺桿125b的球鉸中心與拖鉤21上固定銷132的中心(即加載頭13的連接孔中心)之間的距離，從而使兩個距離之間滿足25°的正弦 比例，調(diào)整好加載頭連接桿125的長度后，將球鉸螺桿125b的球鉸放在角度調(diào)節(jié)板124上的兩個連接孔124g之間，并通過固定銷125c連接。

最后，控制器向作動器111施以緩慢靜態(tài)加載命令，作動器111直接將載荷傳至與之相固聯(lián)的加載機構(gòu)連接板123，加載機構(gòu)連接板123通過第一導(dǎo)軌組126a的兩條并行的直線導(dǎo)軌將載荷傳遞至角度調(diào)節(jié)板124的兩端，角度調(diào)節(jié)板124通過固定銷125c將載荷傳遞至加載頭連接桿125上，由于加載頭13、力傳感器14、二力桿125a與球鉸螺桿125b共同組合成只能承受軸向力的二力桿結(jié)構(gòu)，因此，此處的載荷方向發(fā)生改變(即由水平加載變成25°加載)，從而使加載頭13對拖鉤21的加載角度滿足當前的工況要求，通過力傳感器14可檢測拖鉤21的受力，進而獲取拖鉤安裝點的強度。此外，由于連接孔124g與連接孔124e之間的距離，以及球鉸螺桿125b的球鉸中心與拖鉤21上固定銷132中心的距離在加載過程中均保持不變，因此，加載頭13對拖鉤21的加載方向不會隨位移的產(chǎn)生(作動器111的推進)而發(fā)生變化，保證了加載過程的角度一致性。

如需更換工況進行加載，則只須將球鉸螺桿125b的球鉸從角度調(diào)節(jié)板124上拆下，根據(jù)角度要求調(diào)整加載頭連接桿125的長度后，重新將球鉸螺桿125b的球鉸連接到對應(yīng)的連接點上即可。

如需對其它車型的拖鉤進行強度試驗，則只須根據(jù)拖鉤至地面的高度調(diào)整作動器111的高度，并扭轉(zhuǎn)絲杠操作柄128，將第一導(dǎo)軌組126a的高度調(diào)整至與拖鉤的高度一致即可。

綜上所述，本發(fā)明的強度測試裝置具有如下有益效果：

(1)操作簡便，在被測試件(例如拖鉤)與強度測試裝置固定之后， 只需調(diào)整加載頭連接桿與角度調(diào)節(jié)板之間的連接位置，即可調(diào)整加載角度，達到轉(zhuǎn)換各種試驗工況的目的，簡化了不同角度工況的轉(zhuǎn)換過程，可提高工作效率；

(2)本發(fā)明的強度測試裝置設(shè)有高度調(diào)節(jié)架，可根據(jù)不同被測試件(例如不同車型的拖鉤)相對于地面的高度快速調(diào)整作動器與加載頭的高度，使用方便，通用性強；

(3)本發(fā)明的強度測試裝置的導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)有雙直線導(dǎo)軌，可滿足試驗過程中加載方向的直線度要求，且雙直線導(dǎo)軌增強了抵抗加載過程中產(chǎn)生的徑向力的能力；

(4)本發(fā)明通過在角度調(diào)節(jié)板上設(shè)有對應(yīng)不同工況的連接孔，使得角度調(diào)節(jié)板上的一個位置對應(yīng)一個加載角度，不僅能夠保證加載角度的準確性，還保證了加載過程中角度的初始一致性，試驗結(jié)果可靠。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。