楊春妮,肖 宇
(國家工程機械質量監(jiān)督檢驗中心,北京 102100)
近年來,車輛產(chǎn)品一直保持迅猛增長的態(tài)勢,生產(chǎn)企業(yè)在不斷追求產(chǎn)品質量、提高整車基本性能的同時,安全問題也受到了重視,包括防護的安全性、生態(tài)(噪聲、油耗)安全性、穩(wěn)定安全性、強度安全性等。為了保證某些參數(shù),如車輛防護裝置外表面的位置;外表面形狀;前緣、后緣的結構和位置;裝置的剛度等滿足標準要求,起到很好的安全防護作用,在道路行駛或作業(yè)過程中保證車輛和人員的安全,并結合相關的國家標準要求和底盤設計人員的建議,筆者對車輛側面防護裝置項目試驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題,提出了對現(xiàn)有的側面防護裝置測試系統(tǒng)進行改進,以此能采集更加精準的數(shù)據(jù),提高試驗效率,對底盤生產(chǎn)廠或整車廠在安裝和整改防護裝置時,提供必要的技術支持。
現(xiàn)行標準GB 11567.1-2001《汽車和掛車側面防護要求》是對GB 11567-1994《汽車和掛車側面及后下部防護裝置要求》中側面防護裝置的內容進行了修訂,主要是對側面防護裝置前端的結構和位置要求做了重新規(guī)定;后端的位置限值做了調整;距上車部件的距離做了完善和補充;對特種車輛做了補充規(guī)定等。此標準等同采用了聯(lián)合國經(jīng)濟委員會(ECE)1998年2月29日發(fā)布的ECE R73《關于就側面防護裝置方面批準載貨車、掛車和半掛車的統(tǒng)一規(guī)定》的全部技術內容。在GB 11567.1-2001《汽車和掛車側面防護要求》中,側面防護裝置被定義為能有效地保護無防御行人(指可能跌于車側而被卷入車輪下的行人、騎自行車或騎摩托車的行人),以免其跌于車側而被卷入車輪下的裝置。一般安裝在未超過車寬,其外表面的主要部分位于車輛最外沿(最大寬度)以內不大于120mm的位置上,對于相關車輛,必須通過側面防護裝置的強制性檢驗才能掛牌上路行駛。
現(xiàn)有的防護裝置測試系統(tǒng)是由220mm的圓形平壓頭、壓力傳感器、施壓裝置等部件構成,見圖1。
圖1 測試系統(tǒng)試驗示意圖
在進行防護試驗時,首先需要把220mm的圓形平壓頭、壓力傳感器、施壓裝置與其他附件連接起來;其次,在防護裝置的受力點(標準要求的范圍內)進行打點定位,再施加一定的壓力。因測試系統(tǒng)配件中沒有位移傳感器,所以加載受力后產(chǎn)生的變形量需由鋼卷尺量出。在整個試驗過程中,由于測量前的準備工作有一定量的耗時,定位打點存在一定的誤差,而變形量一般較小,因此標準要求防護最后250mm一段內變形≤30mm,其余部分變形≤150mm。在鋼卷尺上讀取變形量時,雖然鋼卷尺在計量合格的時間范圍內,但也會由于測量器具的磨損、示值不清晰及試驗人員的讀數(shù)誤差,對測量數(shù)據(jù)的精準度產(chǎn)生影響,甚至出現(xiàn)錯誤的數(shù)據(jù)。
本文針對現(xiàn)有測試系統(tǒng)存在的一系列弊端進行了相應的改進,改進后的測試系統(tǒng)由移動底盤、加載電動缸和電動缸支撐升降機構、力及位移傳感器、試驗數(shù)據(jù)采集和顯示儀表、電控箱等構件組成,見圖2。
圖2 改進后的測試系統(tǒng)
測試系統(tǒng)的技術性能指標包括加載力、加載行程、位移量、加載速度、加載高度的調整、過載保護等。
測試系統(tǒng)下部裝有移動輪和固定支撐腳,便于移動,系統(tǒng)采用電動缸驅動加載,能很好地滿足試驗加載要求,并具有很高的可靠性。電動缸推頭安裝了測力傳感器、位移傳感器及加載推板,保證了準確地加載力和位移量。終端輸出采用力和位移數(shù)字式儀表顯示,實現(xiàn)了簡單、人性化的操作,而且配置了力、位移超載保護控制器,當加載力或位移超過設定的安全值時,電動缸會自動停止驅動運行。
改進后的測試系統(tǒng)是已連接好的一整套系統(tǒng),不需要進行試驗前的各部件連接準備工作,只需將系統(tǒng)的電源插頭插到電源插座上,開啟控制箱的電源開關即可進行測試;手動或電動加載及電動缸升降機構方便了受力點的移動,對于實現(xiàn)多點加載是非常方便的;力及位移傳感器保證了施加力和變形量的準確性,電子采集和電子顯示屏終端輸出能夠直觀地讀取加載載荷和位移數(shù)據(jù),不僅能滿足本次測量,還能儲存歷史數(shù)據(jù),對防護裝置的修改和標準的修訂做了余量儲備,且降低了測量誤差;當因誤操作使點推桿超出工作行程或力超載時,系統(tǒng)的保護功能會啟動,自動停止危險運行。
本文以N3(最大設計總質量超過12t的載貨車輛)類最大額定起重量為8t的汽車起重機為例進行試驗。
圖3為側面防護裝置的加載試驗簡圖。表1為改進前、后的變形量測量結果比較。標準要求最后250 mm一段內變形不大于30mm,其余部分變形不大于150mm。
圖3 加載試驗簡圖
表1 變形量測量結果比較mm
改進后的測試系統(tǒng)具有功能齊全、超載保護、操作簡單、移動方便、可靠性高等特點,保證了試驗數(shù)據(jù)的準確性,特別是對那些臨界于標準要求值的數(shù)據(jù),精確的測量顯得非常重要。而歷史試驗數(shù)據(jù)的積累,對于相關標準的再次修訂,提供了一定的數(shù)據(jù)支持 ,對底盤及整車廠在設計階段規(guī)范產(chǎn)品,合格通過側面防護裝置的國家強制性認證,安裝具有良好防護功能的裝置,提升產(chǎn)品質量,提供了有效途徑。
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