浮动式汽车线束变化拉力耐久测试系统与工作方法与流程

1.本发明属于汽车线束检测领域。


背景技术：

2.因发动机的震动、路况颠簸等各种工况，汽车内的部分线束会产生变化的拉应力；因此单纯的静态拉力测试是有局限性的；实施变化的拉应力耐久测试能更加可靠的达到更高的质量标准，本技术文件是针对变化拉应力测试的需求设计的一种测试系统。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种试验条件更加严苛的浮动式汽车线束变化拉力耐久测试与工作方法。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的浮动式汽车线束变化拉力耐久测试系统，包括升降臂，所述升降臂的末端设置有竖向的轴承孔，所述轴承孔内通过轴承转动设置有回转轴，所述回转轴的下端外侧同轴心设置有正六边形上框架，所述正六边形上框架的内侧壁通过若干呈圆周阵列分布的上支撑梁固定连接所述回转轴的下端；所述正六边形上框架的下方还设置正六边形下框架，所述正六边形上框架与正六边形下框架的俯视轮廓重合；所述正六边形上框架与正六边形下框架之间同轴心设置有竖向的同步杆；所述同步杆上端固定连接所述上支撑梁，所述同步杆的下端通过若干呈圆周阵列分布的下支撑梁与所述正六边形下框架内侧壁固定连接；从而使正六边形上框架与正六边形下框架在同步杆的作用下完全同步；
5.所述正六边形上框架与正六边形下框架之间的中部高度处同轴心设置有内环圈，所述内环圈的内侧呈圆周阵列分布有六个定滑轮，六个定滑轮均转动安装在定滑轮座上，各所述定滑轮座均固定安装在所述内环圈的内壁；
6.所述正六边形上框架的六个顶角的内侧分别固定安装有六个上线束端部钳持器，所述正六边形下框架的六个顶角的内侧分别固定安装有六个下线束端部钳持器。
7.进一步的，还包括六条呈圆周阵列分布的单条线束，六条呈圆周阵列分布的单条线束均竖向穿过所述内环圈的围合范围内，各所述单条线束两头的端子分别为第一线束端子和第二线束端子；六个所述上线束端部钳持器的a钳持部分别固定钳持各单条线束的第一线束端子，各下线束端部钳持器的b钳持部分别固定钳持各单条线束的第二线束端子；
8.六条呈圆周阵列分布的单条线束的中部分别跨过六个所述定滑轮靠近同步杆的一侧，六条呈圆周阵列分布的单条线束的中部在六个所述定滑轮的约束下均朝凸向同步杆的一侧弯曲；
9.各单条线束跨过所对应的定滑轮的部位记为跨过部位，跨过部位刚好在单条线束的中点位置时，所述单条线束为松弛状态；所述正六边形上框架和正六边形下框架同步向上位移或向下位移均能使所述单条线束的跨过部位偏离所述单条线束的中点位置，跨过部位偏离单条线束的中点位置时，单条线束由松弛状态变为绷紧状态。
10.进一步的，所述内环圈的外侧设置有浮动环圈，所述浮动环圈与内环圈之间设置有俯视视角下为阿基米德螺线的螺线弹簧片，所述螺线弹簧片远离螺线中心的一端固定连接所述浮动环圈的内壁，所述螺线弹簧片靠近螺线中心的一端固定连接所述内环圈的外壁；当浮动环圈与内环圈同轴心时，所述螺线弹簧片为自由状态。
11.进一步的，还包括外环壁，所述外环壁的内侧面通过回转轴承与所述浮动环圈的外壁同轴心转动配合；
12.所述外环壁的左侧还设置有横向的水平伸缩器，所述水平伸缩器的伸缩杆水平向右延伸，并固定连接所述外环壁左侧外壁；从而使水平伸缩器通过所述伸缩杆带动所述外环壁左右平移；
13.所述水平伸缩器固定安装在所述固定机架上；所述固定机架上还固定安装有升降器座，所述升降器座上固定安装有升降器，所述升降器的升降杆上端固定连接所述升降臂，从而使升降器通过升降杆带动升降壁升降；
14.进一步的，螺线弹簧片的材质是50crva弹簧钢。
15.进一步的，所述浮动环圈的下方同轴心设置有回转外齿圈，所述回转外齿圈的上侧通过若干竖向连接柱固定连接所述浮动环圈，从而使所述浮动环圈与所述回转外齿圈同步；所述固定机架上还固定安装有齿轮驱动电机，所述齿轮驱动电机的输出端驱动连接有齿轮，所述齿轮与所述回转外齿圈啮合。
16.进一步的，浮动式汽车线束变化拉力耐久测试系统的工作方法：
17.步骤一，初始状态下浮动环圈与内环圈为同轴心，且各单条线束跨过所对应的定滑轮的跨过部位刚好在单条线束的中点位置，这时各个单条线束均为松弛状态；
18.步骤二，升降器使正六边形上框架和正六边形下框架同步向上位移或向下位移；使各个单条线束的跨过部位开始偏离单条线束的中点位置，当各个松弛的单条线束刚好变为绷紧状态时锁定升降器；
19.步骤三，伸缩杆带动所述外环壁向左平移；从而使浮动环圈跟着向左平移，进而使浮动环圈与内环圈由同轴心状态转变为偏心状态；
20.步骤四，启动齿轮驱动电机，使齿轮带动回转外齿圈回转；
21.步骤五，将六个单条线束取下来进行通电试验。
22.有益效果：本发明的任意一条线束的方位却在时刻呈周期性的在发生变化，进而使任意一根柔性线束所受到的拉应力大小不断的呈周期性的变大变小，从而实现了对每一根柔性线束施加了一个呈周期性变化的拉应力；而且若干柔性线束所受到的拉应力变化规律是高度一致的，从而使试验条件更加的严苛，且保证了抽样检测的一致性。
附图说明
23.附图1为本装置的整体结构示意图；
24.附图2为本装置的正视图；
25.附图3为本装置的剖视图；
26.附图4为六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束被六个定滑轮约束时的局部结构示意图；
27.附图5为附图4的上部分局部放大示意图；
28.附图6为附图6的下部分局部放大示意图；
29.附图7为浮动环圈、内环圈以及螺线弹簧片结构示意图；
30.附图8为附图7的俯视图；
31.附图9为单条线束被定滑轮约束的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
33.如附图1至9所示的浮动式汽车线束变化拉力耐久测试：包括升降臂119，所述升降臂119的末端设置有竖向的轴承孔114，所述轴承孔114内通过轴承转动设置有回转轴115，所述回转轴115的下端外侧同轴心设置有正六边形上框架117，所述正六边形上框架117的内侧壁通过若干呈圆周阵列分布的上支撑梁116固定连接所述回转轴115的下端；所述正六边形上框架117的下方还设置正六边形下框架107，所述正六边形上框架117与正六边形下框架107的俯视轮廓重合；所述正六边形上框架117与正六边形下框架107之间同轴心设置有竖向的同步杆105；所述同步杆105上端固定连接所述上支撑梁116，所述同步杆105的下端通过若干呈圆周阵列分布的下支撑梁106与所述正六边形下框架107内侧壁固定连接；从而使正六边形上框架117与正六边形下框架107在同步杆105的作用下完全同步；
34.所述正六边形上框架117与正六边形下框架107之间的中部高度处同轴心设置有内环圈113，所述内环圈113的内侧呈圆周阵列分布有六个定滑轮14，六个定滑轮14均转动安装在定滑轮座13上，各所述定滑轮座13均固定安装在所述内环圈113的内壁；
35.所述正六边形上框架117的六个顶角的内侧分别固定安装有六个上线束端部钳持器18，所述正六边形下框架107的六个顶角的内侧分别固定安装有六个下线束端部钳持器10。
36.还包括六条呈圆周阵列分布的单条线束16，六条呈圆周阵列分布的单条线束16均竖向穿过所述内环圈113的围合范围内，各所述单条线束16两头的端子分别为第一线束端子16.1和第二线束端子16.2；六个所述上线束端部钳持器18的a钳持部26分别固定钳持各单条线束26的第一线束端子16.1，各下线束端部钳持器10的b钳持部27分别固定钳持各单条线束16的第二线束端子16.2；
37.六条呈圆周阵列分布的单条线束16的中部分别跨过六个所述定滑轮14靠近同步杆105的一侧，六条呈圆周阵列分布的单条线束16的中部在六个所述定滑轮14的约束下均朝凸向同步杆105的一侧弯曲；
38.各单条线束16跨过所对应的定滑轮14的部位记为跨过部位16.3，跨过部位16.3刚好在单条线束16的中点位置时(这时的状态如图9)，所述单条线束16为松弛状态；所述正六边形上框架117和正六边形下框架107同步向上位移或向下位移均能使所述单条线束16的跨过部位16.3偏离所述单条线束16的中点位置，跨过部位16.3偏离单条线束16的中点位置时，单条线束16由松弛状态变为绷紧状态。
39.所述内环圈113的外侧设置有浮动环圈111，所述浮动环圈111与内环圈113之间设置有俯视视角下为阿基米德螺线的螺线弹簧片31，所述螺线弹簧片31远离螺线中心的一端固定连接所述浮动环圈111的内壁，所述螺线弹簧片31靠近螺线中心的一端固定连接所述内环圈113的外壁；当浮动环圈111与内环圈113同轴心时，所述螺线弹簧片31为自由状态。
40.还包括外环壁110，所述外环壁110的内侧面通过回转轴承112与所述浮动环圈111的外壁同轴心转动配合；
41.所述外环壁110的左侧还设置有横向的水平伸缩器101，所述水平伸缩器101的伸缩杆102水平向右延伸，并固定连接所述外环壁110左侧外壁；从而使水平伸缩器101通过所述伸缩杆102带动所述外环壁110左右平移；
42.所述水平伸缩器101固定安装在所述固定机架100上；所述固定机架100上还固定安装有升降器座121，所述升降器座100上固定安装有升降器118，所述升降器118的升降杆120上端固定连接所述升降臂119，从而使升降器118通过升降杆120带动升降壁119升降；
43.螺线弹簧片31的材质是50crva弹簧钢。
44.所述浮动环圈111的下方同轴心设置有回转外齿圈109，所述回转外齿圈109的上侧通过若干竖向连接柱108固定连接所述浮动环圈111，从而使所述浮动环圈111与所述回转外齿圈109同步；所述固定机架100上还固定安装有齿轮驱动电机103，所述齿轮驱动电机103的输出端驱动连接有齿轮104，所述齿轮与所述回转外齿圈109啮合。
45.本方案的详细工作原理和工作方法和过程如下：
46.初始状态下，浮动环圈111与内环圈113为同轴心的状态，螺线弹簧片31为自由状态；
47.让六条呈圆周阵列分布的单条线束16均竖向穿过所述内环圈113的围合范围内，让六个上线束端部钳持器18的a钳持部26分别固定钳持各单条线束26的第一线束端子16.1，六个线束端部钳持器10的b钳持部27分别固定钳持各单条线束16的第二线束端子16.2；并让六条呈圆周阵列分布的单条线束16的中部分别跨过六个所述定滑轮14靠近同步杆105的一侧，使六条呈圆周阵列分布的单条线束16的中部在六个所述定滑轮14的约束下均朝凸向同步杆105的一侧弯曲；各单条线束16跨过所对应的定滑轮14的部位记为跨过部位16.3，所述跨过部位16.3刚好在单条线束16的中点位置，这时各个单条线束16均为松弛状态；
48.此时控制升降器118，使正六边形上框架117和正六边形下框架107同步向上位移或向下位移；这时根据几何关系，六边形上框架117和正六边形下框架107的同步向上位移或向下位移会使单条线束16的跨过部位16.3开始偏离单条线束16的中点位置，当单条线束16的跨过部位16.3偏离单条线束16的中点位置时，根据几何关系可知单条线束16的长度会变长，因此反应在单条线束16上就会由松弛状态变为绷紧状态，当各个单条线束16刚好变为绷紧状态时锁定升降器118；
49.在六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16的共同约束下，内环圈113始终与所述同步杆105和回转轴115处于同步状态；
50.这时控制水平伸缩器101通过所述伸缩杆102带动所述外环壁110向左平移；从而使浮动环圈111跟着向左平移，由于在六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16的共同约束下，内环圈113始终与所述同步杆105和回转轴115处于同步状态，因此这时内环圈113不会跟着浮动环圈111向左平移；进而使浮动环圈111与内环圈113由同轴心状态转变为偏心状态，进而使原来自由状态的螺线弹簧片31相应的发生弹性形变，根据受力分析，螺线弹簧片31因弹性形变产生一个向左的合力f给内环圈113；
51.与此同时六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16的拉应力形成的一个合力f最
终传递给内环圈113，根据力平衡原理，合力f与合力f的大小相等、方向相反；再次根据受力分析，六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16中越靠近右侧的单条线束6所受到的拉应力越大，越靠近左侧的单条线束16所受到的拉应力越小；
52.这时启动齿轮驱动电机103，使齿轮104带动回转外齿圈109回转，进而使浮动环圈111沿自身轴线连续回转；浮动环圈111沿自身轴线回转的回转扭矩通过螺线弹簧片31传递给内环圈113，使内环圈113沿自身轴线回转，内环圈113沿自身轴线回转的回转扭矩通过六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16传递给六边形上框架117和正六边形下框架107，从而使六边形上框架117、正六边形下框架107和六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16都是跟随内环圈113回转的；
53.由于浮动环圈111与内环圈113为偏心状态，因此这时浮动环圈111与内环圈113是沿各自的轴线等转速回转的；浮动环圈111与内环圈113沿各自的轴线等转速回转的过程中，浮动环圈111与内环圈113的相对位置始终没有发生变化，因此内环圈113所受到的所述合力f与所述合力f的大小、方向始终没有发生变化，而六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16中的任意一个单条线束16的方位却在时刻呈周期性的在发生变化，进而使任意一根单条线束16所受到的拉应力大小不断的呈周期性的变大变小，从而实现了对每一根单条线束16施加了一个呈周期性变化的拉应力；而且六个呈圆周阵列分布且绷紧的单条线束16所受到的拉应力变化规律是高度一致的，进而保证了抽样检测的一致性；
54.若要增强拉应力的变化频率，只需控制齿轮驱动电机103的输出转速即可，若要增强变化拉应力中的最高拉应力，只需控制伸缩杆102的伸出距离即可；持续预定时间后，将六个单条线束16取下来进行通电试验，如果所有的单条线束16都能通电说明检测结果是符合要求的。
55.本方方案的总体方案如下
56.步骤一，初始状态下浮动环圈111与内环圈113为同轴心，且各单条线束16跨过所对应的定滑轮14的跨过部位(16.3)刚好在单条线束(16)的中点位置，这时各个单条线束(16)均为松弛状态；
57.步骤二，升降器118使正六边形上框架117和正六边形下框架107同步向上位移或向下位移；使各个单条线束16的跨过部位16.3开始偏离单条线束16的中点位置，当各个松弛的单条线束16刚好变为绷紧状态时锁定升降器118；
58.步骤三，伸缩杆102带动所述外环壁110向左平移；从而使浮动环圈111跟着向左平移，进而使浮动环圈111与内环圈113由同轴心状态转变为偏心状态；
59.步骤四，启动齿轮驱动电机103，使齿轮104带动回转外齿圈109回转；
60.步骤五，将六个单条线束16取下来进行通电试验。
61.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。