一种悬架推力杆多轴力测试装置的制作方法

1.本实用新型属于车辆测试技术领域，涉及一种车辆轴力测试设备，尤其是一种悬架推力杆多轴力测试装置。


背景技术：

2.悬架推力杆是悬架系统关键零部件之一，其两端分别安装于车桥及车架上，限制车桥纵向、横向运动，受力模式较复杂，具体为弯曲、扭转、拉压等多轴耦合受力，因而需要准确获取其动态载荷，指导悬架系统结构设计及性能匹配。
3.现有技术中的推力杆动态载荷测试，通常把悬架推力杆简化为二力杆，在悬架推力杆上安装一至两只应变计，基于应变数据推算推力杆轴向拉压力。现有技术中的这种测试方式过于单一，无法获取全面载荷情况；此为现有技术的不足之处。
4.有鉴于此，本实用新型提供一种悬架推力杆多轴力测试装置，以解决现有技术中存在的上述技术问题，是非常有必要的。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于，针对上述现有技术存在的缺陷，提供设计一种悬架推力杆多轴力测试装置，以解决上述技术问题。
6.为实现上述目的，本实用新型给出以下技术方案：
7.一种悬架推力杆多轴力测试装置，包括：
8.设置在悬架推力杆上的应变阵，所述的应变阵连接有数据采集器，所述的数据采集器连接到控制器，所述的控制器连接有数据处理器和数据输入模块；
9.所述的应变阵包括三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片，所述的三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片设置在悬架推力杆的表面；
10.所述的数据输入模块获取悬架推力杆的内径数据、外径数据以及悬架推力杆材料的杨氏弹性模量和横向应变系数。
11.作为优选，三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片位于悬架推力杆的中间位置；提高检测的准确度。
12.作为优选，三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片在悬架推力杆的圆周上沿悬架推力杆的轴向等角度均匀分布安装。应变阵在悬架推力杆上均匀分布，检测到的应变数据信息更加均衡；提供测试精度和准确度。
13.作为优选，三轴矩形应变花的中间轴与悬架推力杆的轴线平行，第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片与悬架推力杆的轴线平行。
14.作为优选，所述的控制器还连接有无线通信模块，所述的无线通信模块连接到车载控制中心；将测试结果通过无线通信模块传送至车载控制中心。
15.作为优选，所述的控制器为51系列单片机控制器；开发简单成本低。
16.本实用新型的有益效果在于，通过本技术方案中应变阵以及其排布方式，能够更加准确的获取悬架推力杆的应变数据信息，高效、全面地获取悬架推力杆动态载荷情况，为结构设计和性能匹配提供依据。此外，本实用新型设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
17.由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
18.图1是本实用新型提供的一种悬架推力杆多轴力测试装置的结构示意图。
19.图2是图1中h-h方向的剖视图。
20.图3是弯矩角度示意图。
21.图4是本实用新型提供的一种悬架推力杆多轴力测试装置的控制原理图。
22.图5是应变阵检测数据的示意图。
23.其中，1-悬架推力杆，2-应变阵，3-数据采集器，4-控制器，5-数据处理器，6-数据输入模块，7-无线通信模块，8-车载控制中心，a-三轴矩形应变花，b-第一单轴应变片，c-第二单轴应变片，d-第三单轴应变片。
具体实施方式
24.下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型进行详细阐述，以下实施例是对本实用新型的解释，而本实用新型并不局限于以下实施方式。
25.如图1-5所示，本实施例提供的一种悬架推力杆多轴力测试装置，包括：
26.设置在悬架推力杆1上的应变阵2，所述的应变阵2连接有数据采集器3，所述的数据采集器3连接到控制器4，所述的控制器4连接有数据处理器5和数据输入模块6；所述的控制器4为51系列单片机控制器；开发简单成本低。
27.所述的应变阵2包括三轴矩形应变花a、第一单轴应变片b、第二单轴应变片c和第三单轴应变片d，所述的三轴矩形应变花a、第一单轴应变片b、第二单轴应变片c和第三单轴应变片d设置在悬架推力杆2的表面；三轴矩形应变花a、第一单轴应变片b、第二单轴应变片c和第三单轴应变片d位于悬架推力杆1的中间位置；提高检测的准确度。三轴矩形应变花a、第一单轴应变片b、第二单轴应变片c和第三单轴应变片d在悬架推力杆的圆周上沿悬架推力杆的轴向等角度均匀分布安装。应变阵在悬架推力杆上均匀分布，检测到的应变数据信息更加均衡；提供测试精度和准确度。三轴矩形应变花a的中间轴与悬架推力杆的轴线平行，第一单轴应变片b、第二单轴应变片c和第三单轴应变片d与悬架推力杆1的轴线平行。
28.所述的数据输入模块6获取悬架推力杆的内径数据、外径数据以及悬架推力杆材料的杨氏弹性模量和横向应变系数。
29.所述的控制器4还连接有无线通信模块7，所述的无线通信模块7连接到车载控制中心8；将测试结果通过无线通信模块传送至车载控制中心。
30.本实施例中，三轴矩形应变花a所测数据为εa、ε-45
、ε
45
，第一单轴应变片b、第二单轴应变片c和第三单轴应变片d所测数据分别为εb、εc、εd；基于εa、εb、εc、εd的线性平均即为轴向应变，基于εa、εb、εc、εd得出纯弯曲应变及角度α，基于ε-45
、ε
45
得出纯扭转应变。根据悬
架推力杆的内径及外径、所用材料杨氏弹性模量及横向应变系数，最终实现得出弯曲、扭转、拉压单轴受力数据。
31.以上公开的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本实用新型原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种悬架推力杆多轴力测试装置，其特征在于，包括：设置在悬架推力杆上的应变阵，所述的应变阵连接有数据采集器，所述的数据采集器连接到控制器，所述的控制器连接有数据处理器和数据输入模块；所述的应变阵包括三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片，所述的三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片设置在悬架推力杆的表面；所述的数据输入模块获取悬架推力杆的内径数据、外径数据以及悬架推力杆材料的杨氏弹性模量和横向应变系数。2.根据权利要求1所述的一种悬架推力杆多轴力测试装置，其特征在于，三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片位于悬架推力杆的中间位置。3.根据权利要求2所述的一种悬架推力杆多轴力测试装置，其特征在于，三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片在悬架推力杆的圆周上沿悬架推力杆的轴向等角度均匀分布安装。4.根据权利要求3所述的一种悬架推力杆多轴力测试装置，其特征在于，三轴矩形应变花的中间轴与悬架推力杆的轴线平行，第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片与悬架推力杆的轴线平行。5.根据权利要求4所述的一种悬架推力杆多轴力测试装置，其特征在于，所述的控制器还连接有无线通信模块，所述的无线通信模块连接到车载控制中心；将测试结果通过无线通信模块传送至车载控制中心。6.根据权利要求5所述的一种悬架推力杆多轴力测试装置，其特征在于，所述的控制器为51系列单片机控制器。

技术总结
本实用新型涉及一种悬架推力杆多轴力测试装置，包括：设置在悬架推力杆上的应变阵，所述的应变阵连接有数据采集器，所述的数据采集器连接到控制器，所述的控制器连接有数据处理器和数据输入模块；所述的应变阵包括三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片，所述的三轴矩形应变花、第一单轴应变片、第二单轴应变片和第三单轴应变片设置在悬架推力杆的表面；所述的数据输入模块获取悬架推力杆的内径数据、外径数据以及悬架推力杆材料的杨氏弹性模量和横向应变系数。力杆材料的杨氏弹性模量和横向应变系数。力杆材料的杨氏弹性模量和横向应变系数。


技术研发人员：张宗阳 邴涛 王凯 崔云龙
受保护的技术使用者：中国重汽集团济南动力有限公司
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/4/29