CN103630377A - 一种摩托车后减震器静负荷特性试验装置 - Google Patents

Abstract

一种摩托车后减震器静负荷特性试验装置，包括上下隔离安置的驱动装置和夹持装置，驱动装置包括自上而下依次连接的驱动机构、力传感器和螺纹夹套，驱动机构的运动部分还连接有一位移传感器；夹持装置包括自下而上依次相连接的机座、安装销座和夹持座，夹持座由上框、侧框和下框构成彼此垂直的一断截面为“匚”字形的结构体，下框外平面上设有凸起的耳状销环，销环的销孔与固定于机座上的安装销座两侧的销孔通过销轴销接，上框中心设有夹持圆孔，侧框外平面上还相垂直连接有杠杆，杠杆延伸长度为a的一端还相垂直连接有一直杆，直杆的另一端设有挂接重块的挂孔。本发明结构简单，具有施加侧向力功能，满足相关标准规定的减震器静负荷特性试验要求。

Description

一种摩托车后减震器静负荷特性试验装置

技术领域

本发明涉及产品性能测试与试验技术，尤其是一种摩托车后减震器静负荷特性试验方法及装置。

背景技术

减震器作为行驶车辆中的关键部件，对行驶车辆的舒适性、安全性和操纵性具有重要作用。静负荷特性（Static Load Characteristics）试验的目的是测试减震器除阻尼力以外的其它静态阻力，静负荷特性中包括减震器内部相对运动件之间的静摩擦力、气室体积变化的阻力以及由于倾斜安装（尤其是前减震器）受力变形产生的附加摩擦阻力等，是减震器内部零件的尺寸加工精度、几何形状精度、结构刚度、材料强度、配合精度、装配质量等影响因素的综合体现，并与减震器的抗磨损性能和使用寿命直接相关。静负荷阻力过大将严重影响减震器的使用寿命。中国的摩托车产量早已稳居世界第一，但主要以低端和中低端市场为主。作为摩托车重要配套件的减震器由于缺乏质量检测的手段和试验方法，制约着产品提高质量和档次。目前国内摩托车的产量受到大城市限摩和电动自行车发展的压制，正面临艰难的挑战和转型机遇，未来摩托车将从代步运输工具向娱乐、休闲和运动转型，这将对减震器的舒适性、安全性和使用寿命提出更高的要求。

2007年9月1日实施的中华人民共和国汽车行业标准《摩托车及轻便摩托车减震器》（QC/T62-2007）替代了原《摩托车减震器技术条件》（QC/T62-1993）和《摩托车减震器试验方法》（QC/T63-1993）两个标准，QC/T62-2007标准新增了6项减震器试验项目，其中包括静摩擦力和静负荷特性。在QC/T62-2007版标准中，静摩擦力定义为“减震器按规定的安装条件，以不大于0.005m/s速度，两端作相对运动时，在行程中点产生的摩擦阻力”。静负荷特性定义为“减震器按规定的行程，以不大于0.0015m/s速度，两端作相对运动时，其负荷与位移的关系曲线”。静摩擦力测试无论对于前减震器和后减震器均需拆除减震弹簧，竖直安装，一端驱动，以规定试验行程记录一个往复周期的静摩擦力值，并以行程中点摩擦力定义为静摩擦力。由于测试时以很低的速度驱动减震器一端，可排除与速度成正比的阻尼力。静负荷特性试验除了驱动速度更低外，由于前轮减震器与后轮减震器在结构尺寸、承载能力、弹簧安装方式等存在较大的差别，前减震器在摩托车上的安装倾角显著大于后减震器，结构尺寸和行程较长，前减震器承载要求明显比后减震器小，前减震器的减震弹簧一般内置，不便拆卸，而后减震器的减震弹簧一般外置，容易拆卸。虽然标准（QC/T62-2007）提出了减震器静负荷特性的试验项目和一般方法，但标准中未明确给出减震器静负荷特性试验的具体实施方法和具体安装要求，并且该标准非强制性标准，目前国内摩托车减震器生产厂家尚未实施静负荷特性试验项目。因此有必要依据标准设计出符合标准要求的具体试验方法和试验装置，使该试验项目尽快在我国减震器生产企业得到实施，以提高我国摩托车减震器的质量和档次。

国外著名试验机生产厂家生产的减震器试验台如美国MTS公司销售的减震器试验台，采用液压伺服油缸驱动，可进行减震器示功特性、静摩擦力特性、弹簧静特性等项目的测试，具有一定通用性，但由于价格昂贵，一般减震器生产厂家无力购置，且不能进行减震器静的负荷特性试验。对于后减震器的静负荷特性，试验时需对减震器外筒施加侧向力，需加装专门的装夹机构，这对使用人员造成一定的困难。

本申请将提出一种专门适合摩托车后减震器静负荷特性的试验方法并给出试验装置的原理结构，以专业、高效、低成本的试验装置满足国内减震器生产厂家对后减震器实施静负荷特性试验的需求，以期对推广实施静负荷特性试验提供指导和依据。

发明内容

本发明的目的是针对后减震器的结构特点和静负荷特性的试验要求，提出一种后减震器静负荷特性的试验装置及试验方法。

为达到上述技术目的，本发明实现目的所采取的技术方案是：

一种摩托车后减震器静负荷特性试验装置，包括同轴线上下设置的驱动装置和夹持装置，其中所述驱动装置包括自上而下依次相连接的驱动机构1、力传感器3和螺纹夹套4，其中驱动机构1的运动部分还连接有一位移传感器2；所述夹持装置包括自下而上依次相连接的机座9、安装销座8和夹持座6，其中所述夹持座6由上框、侧框和下框构成彼此垂直的一断截面为“匚”字形的结构体，其中下框外平面上设有凸起的耳状销环6b，销环6b的销孔与固定于机座9上的安装销座8两侧的销孔通过销轴11销接，上框中心设有夹持圆孔，侧框外平面上还相垂直连接有杠杆7，杠杆7延伸的一端还相垂直连接有一直杆，直杆的另一端设有挂接重块10的挂孔。

上述所述的上下设置的驱动装置和夹持装置的隔离距离为减震器5的长度。

上述所述的驱动机构1为液压伺服油缸或电机驱动的降速机械传动机构。

上述所述的螺纹夹套4为专利名称为“一种用于外螺纹轴杆的快速连接装置”，专利号为ZL20111036553313的专利夹具。

上述所述的夹持座6上框设有的夹持圆孔为沿圆孔轴线剖切后得到分离的夹紧块6a，并在夹持座6和夹紧块6a分别形成弧度略小于π的半圆通孔，夹紧块6a与夹持座6通过两侧设置的螺孔和螺钉相连接。

本发明根据中华人民共和国汽车行业标准《摩托车及轻便摩托车减震器》（QC/T62-2007）新增的摩托车减震器“静负荷特性试验”试验项目，针对摩托车后减震器的结构特点，提出了一种后减震器静负荷特性试验方法及试验装置的结构，有益效果是：满足相关标准规定的减震器静负荷特性试验要求，安装方便，试验方法合理，具有施加侧向力功能，具有结构简单，已经得到实际应用，并具有推广应用的良好前景。

附图说明

附图1为本发明的试验装置结构示意图（压缩行程）；

附图2为本发明的试验装置结构示意图（复原行程）；

附图3为图1的A-A剖视图；

附图4为图1的B-B剖视图；

附图5为发明的试验装置静负荷特性实测曲线图。

图中：1、驱动机构，2、位移传感器，3、力传感器，4、螺纹夹套，5、后减震器，5a、活塞杆，5b、管筒，6、夹持座，6a、夹紧块，6b、销环，7、杠杆，8、安装销座，9、机座，10、重块，11、销轴。

具体实施方式

下面以摩托车静负荷特性试验装置为实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

图1和图2为本试验方法结构简图，图1为压缩行程，图2为复原行程，其表达了实施后减震器5静负荷特性测试的试验方法和试验装置的结构简图，试验装置包括驱动机构1、位移传感器2、力传感器3、螺纹夹套4、后减震器5、夹持座6、夹紧块6a、杠杆7、安装销座8、机座9、重块10和销轴11。

试验时，后减震器5竖直安装，活塞杆5a朝上，管筒5b朝下并固定于夹持座6，驱动机构1位于后减震器5的上方,作垂直上下运动并驱动活塞杆5a相对管筒5b低速相对运动，以满足标准规定的“以不大于0.0015m/s速度”的要求。为保证静负荷特性的测试要求，驱动机构1必须避免出现低速爬行现象，达到试验所需的低速运动平稳性要求。位移传感器2与驱动机构1的运动部分连接，同步随驱动机构1上下移动，提供试验过程实时位移信号。力传感器3上端与驱动机构1连接，下端与螺纹夹套4连接，螺纹夹套4与后减震器5活塞杆5a末端的螺纹连接实现对后减震器5活塞杆5a传递运动，力传感器3在试验过程中感受垂直方向的受力信号，其沿后减震器5安装方向的力值与位移的关系曲线即为静负荷特性曲线。

由于一般后减震器5的减震弹簧为外置，因此试验前先拆除减震弹簧，利用在管筒5b上减震弹簧抵靠端外圆部位进行夹紧，试件夹持装置包括螺纹夹套4、夹持座6、夹紧块6a及夹紧螺钉，螺纹夹套4对后减震器5活塞杆5a端部螺纹实施夹持，有关螺纹夹套4的结构和夹持原理参见“一种用于外螺纹轴杆的快速连接装置”（ZL201110355331.3）。图3为图1夹紧部位A-A剖视图，夹持座6上部为水平卧置的门框结构，形成上框、侧框和下框，下框外设有凸起的销环6b，销环6b与安装销座8两侧的销孔通过销轴11销接，上框中心设有夹持圆孔，沿圆孔轴线剖切后得到分离的夹紧块6a，并在夹持座6和夹紧块6a分别形成弧度略小于π的半圆通孔，夹紧块6a与夹持座6合拢后，通过两侧螺钉将管筒5b外圆夹紧，侧框与杠杆7的一端通过螺钉连接成一体。

后减震器的静负荷特性试验与静摩擦力试验的安装方式基本相同，不同点在于驱动速度更低，并且需要在试验时对后减震器5管筒5b施加侧向力，侧向力施加装置包括夹持座6、夹紧块6a、杠杆7、安装销座8、重块10和销轴11。夹紧块6a夹持位置中心距夹持座6销环6b销孔中心距离为b，销环6b中心距杠杆7挂接重块10一端距离为a，重块10的重量为P，因此，管筒5a夹持处所受水平侧向力为

具体侧向力的大小根据试验技术文件要求确定。由于在试验中对后减震器5施加了侧向力，管筒5b在侧向力F的影响下，产生横向位移趋势，造成活塞杆5a相对管筒5b移动过程中形变产生的附加的阻力，因此，静负荷特性阻力测试值要大于静摩擦力测试值。在静负荷特性试验中施加侧向力的目的是模拟后减震器5在摩托车上安装的实际工况，使后减震器5静负荷特性试验结果真实反映后减震器实际工作状态下的受力情况，静负荷特性阻力测试结果应小于产品技术文件的规定值。

在对后减震器5在进行静负荷特性试验前，应对试件进行正确的安装，安装前，应卸除杠杆7一端的重块10，后减震器5的活塞杆5a末端螺纹通过与力传感器3连接的螺纹夹套4实施夹持，调整驱动机构1与夹持座6之间的相对位置（附图中未描述此调整机构），使驱动机构1位于起始运动位置时后减震器在接近极限伸长状态安装，由夹紧块6a将活塞管5b夹紧在夹持座6对应位置。在变更减震器规格型号前，由于不同规格后减震器的长度、活塞管5b直径、试验行程的不同，应更换对应的夹持座6和夹紧块6a，杠杆7可通过螺钉与不同的夹持座6连接。

图5为本试验装置静负荷特性实测曲线图。静负荷特性实测曲线为力传感器3与位移传感器2所测的对应关系曲线，其中，横坐标为位移值，纵坐标为力值。试验的行程起点为后减震器5活塞杆5a最大伸出长度附近，驱动机构1下降使后减震器5受压缩，即压缩行程，驱动机构1提升为后减震器5伸展复原，即复原行程，压缩行程的力-位移关系为图中上方曲线，复原行程的力-位移关系曲线为下方曲线。由于在对后减震器5进行静负荷特性测试前拆除了减震弹簧，所得到的静负荷曲线与横轴基本对称，各点的静负荷阻力为该点位移处所对应F_y-F_f值，从图中可见，所得到的静负荷阻力为左大右小，这是因为施加侧向力的结果。静负荷特性的理论值为整个试验行程的静负荷特性平均值，实际静负荷特性一般以若干行程点（如行程的起始、中间和末端三点）的静负荷特性平均值为测定值，小于规定值为合格，大于规定值为不合格。

Claims (4)

1.一种摩托车后减震器静负荷特性试验装置，包括同轴线上下设置的驱动装置和夹持装置，其特征在于：所述驱动装置包括自上而下依次相连接的驱动机构（1）、力传感器（3）和螺纹夹套（4），其中所述驱动机构（1）的运动部分还连接有一位移传感器（2）；所述夹持装置包括自下而上依次相连接的机座（9）、安装销座（8）和夹持座（6），其中所述夹持座（6）由上框、侧框和下框构成彼此垂直的一断截面为“匚”字形的结构体，其中所述下框外平面上设有凸起的耳状销环（6b），销环（6b）的销孔与固定于机座（9）上的安装销座（8）两侧的销孔通过销轴（11）销接，上框中心设有夹持圆孔，侧框外平面上还相垂直连接有杠杆（7），杠杆（7）延伸长度为a的一端还相垂直连接有一直杆，直杆的另一端设有挂接重块(10)的挂孔。

2.根据权利要求1所述的摩托车后减震器静负荷特性试验装置，其特征在于：所述的上下设置的驱动装置和夹持装置的间隔距离略小于试件减震器（5）伸展后的最大长度。

3.根据权利要求1所述的摩托车后减震器静负荷特性试验装置，其特征在于：所述的驱动机构（1）为液压伺服油缸或电机驱动的降速机械传动机构。

4.根据权利要求1所述的摩托车后减震器静负荷特性试验装置，其特征在于：所述的夹持座（6）上框设有的夹持圆孔为沿圆孔轴线剖切后得到分离的夹紧块（6a），并在夹持座（6）和夹紧块（6a）分别形成弧度略小于π的半圆通孔，夹紧块（6a）与夹持座（6）通过两侧设置的螺孔和螺钉相连接。

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