陳政文 回春 陳東明

CHEN Zheng-wen et al

半掛車支撐裝置綜合試驗(yàn)臺(tái)研制

陳政文 回春 陳東明

CHEN Zheng-wen et al

漢陽(yáng)專用汽車研究所 湖北武漢 430056

以甩掛運(yùn)輸過程中關(guān)鍵零部件——半掛車支撐裝置為研究對(duì)象，通過對(duì)現(xiàn)有《GB/T 26777-2011 掛車支撐裝置》、《GB/T 13878-2015 道路車輛貨運(yùn)掛車試驗(yàn)方法》等標(biāo)準(zhǔn)及甩掛運(yùn)輸對(duì)半掛車支撐裝置的使用要求進(jìn)行研究，科學(xué)地策劃出用于甩掛運(yùn)輸?shù)陌霋燔囍窝b置的檢測(cè)試驗(yàn)方法，并研制出一套綜合檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，能夠?qū)Χ喾N形式（手動(dòng)式、液壓式、電動(dòng)式）半掛車支撐裝置進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)證、研究開發(fā)等試驗(yàn)，滿足美標(biāo)AARM931及國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)對(duì)該產(chǎn)品檢測(cè)試驗(yàn)?zāi)芰Φ牟蛔恪?/p>

甩掛運(yùn)輸 支撐裝置 試驗(yàn)方法 檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)

1 前言

我國(guó)道路貨物運(yùn)輸模式正由單車運(yùn)輸向甩掛運(yùn)輸拓展。2010年，交通運(yùn)輸部、國(guó)家發(fā)改委等相關(guān)部委聯(lián)合在全國(guó)啟動(dòng)甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工程[1]。在牽引車與半掛車的“甩、掛”過程中，半掛車支承裝置能否省力、快速、安全、可靠地發(fā)揮作用是甩掛運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵之一[2]。

傳統(tǒng)運(yùn)輸常采用“一頭、一掛”形式，半掛車支撐裝置使用頻次較低，且多采用機(jī)械傳動(dòng)形式，使用效率低、耐久性、可靠性和安全性不穩(wěn)定，加之現(xiàn)有GB/T 26777-2011[3]標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了機(jī)械傳動(dòng)掛車支撐裝置的形式、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法和部分檢測(cè)規(guī)則等，這些技術(shù)要求和試驗(yàn)方法不能完全滿足甩掛運(yùn)輸車輛對(duì)支撐裝置抗沖擊性及可靠性、使用壽命等試驗(yàn)要求。

基于此，筆者通過對(duì)GB/T 26777-2011[3]、GB/T 13878-2015[4]、AAR-M931等標(biāo)準(zhǔn)以及半掛車支撐裝置使用工況和甩掛運(yùn)輸對(duì)支撐裝置的使用要求，科學(xué)地策劃出一種用于甩掛運(yùn)輸?shù)陌霋燔囍窝b置檢測(cè)試驗(yàn)方法，并研制了一套多功能檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)，能夠?qū)Χ喾N傳動(dòng)形式的半掛車支撐裝置進(jìn)行耐久性、前-后及側(cè)向強(qiáng)度、舉升能力、加載沖擊等進(jìn)行試驗(yàn)，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)半掛車支撐裝置檢測(cè)試驗(yàn)?zāi)芰Φ牟蛔恪?/p>

2 試驗(yàn)技術(shù)要求

一套完整用于甩掛運(yùn)輸?shù)陌霋燔囍窝b置檢測(cè)試驗(yàn)項(xiàng)目包括：a. 空載運(yùn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)；b. 加載沖擊試驗(yàn)；c. 耐久性試驗(yàn)；d. 輸入扭矩試驗(yàn)；e. 前-后及側(cè)向強(qiáng)度試驗(yàn)；f. 舉升能力試驗(yàn)；g. 零件強(qiáng)度試驗(yàn)；h. 載荷增加試驗(yàn) ；i. 能力系數(shù)（E）試驗(yàn)。

本試驗(yàn)臺(tái)能夠滿足多種傳動(dòng)形式（手動(dòng)式、液壓式、電動(dòng)式）半掛車支撐裝置進(jìn)行上述各項(xiàng)檢測(cè)試驗(yàn)。

3 試驗(yàn)臺(tái)研制

半掛車支撐裝置綜合試驗(yàn)臺(tái)由三維載荷綜合試驗(yàn)臺(tái)和耐久性及沖擊試驗(yàn)臺(tái)兩大部分組成。

3.1 三維載荷綜合試驗(yàn)臺(tái)

三維載荷綜合試驗(yàn)臺(tái)由承載臺(tái)架、支承裝置自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)、液壓站及綜合測(cè)控系統(tǒng)組成（如圖1）。其中承載臺(tái)架包括一個(gè)縱向油缸，一個(gè)橫向油缸和一個(gè)前向油缸，可同時(shí)對(duì)支撐裝置縱向、橫向及前后向進(jìn)行加載，每個(gè)油缸的推桿與頂塊之間均設(shè)有與綜合測(cè)控系統(tǒng)連接的壓力傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)測(cè)試壓力值，滿足零部件三維強(qiáng)度等測(cè)試。縱向油缸與泄壓閥、比例伺服閥和控制系統(tǒng)協(xié)同工作，能夠保證設(shè)定一定的載荷壓力，液壓缸伸出和縮回時(shí)保持載荷壓力不變。該試驗(yàn)臺(tái)能夠完成輸入扭矩試驗(yàn)、前-后及側(cè)向強(qiáng)度試驗(yàn)、舉升能力試驗(yàn)、零件強(qiáng)度試驗(yàn)、載荷增加試驗(yàn)及能力系數(shù)（E）試驗(yàn)。

圖1 三維載荷綜合試驗(yàn)臺(tái)示意圖

3.1.1 承載臺(tái)架

承載臺(tái)架主體由28b型工字鋼螺接組成，整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量較輕，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，表面進(jìn)行除銹噴漆處理，底部有調(diào)平裝置。

3.1.2 支撐裝置自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)

支承裝置自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)（如圖2）由減速機(jī)提供動(dòng)力，通過可伸縮萬向節(jié)連接支承裝置傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)升降，中間連有扭力傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)控輸入扭力變化值。

3.1.3 液壓站

液壓站控制系統(tǒng)（如圖3）由兩組100 kN油缸、300 kN油缸與電控油泵組成，可分別對(duì)支承裝置底部及側(cè)面兩個(gè)方向施加載荷。

圖2 支承裝置自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)示意圖

圖3 液壓站原理圖

3.2 耐久性及沖擊試驗(yàn)臺(tái)

耐久性及沖擊試驗(yàn)臺(tái)（如圖4、5）主要由可移動(dòng)支撐龍門架、300 kN電動(dòng)吊葫蘆、快速釋放裝置、支承裝置自動(dòng)升降機(jī)構(gòu)、稱重儀、測(cè)控系統(tǒng)及專業(yè)應(yīng)用軟件組成，能夠完成空載運(yùn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、加載沖擊試驗(yàn)及耐久性試驗(yàn)。

圖4 耐久性及沖擊試驗(yàn)臺(tái)示意圖

圖5 耐久性及沖擊試驗(yàn)臺(tái)正面照片

3.2.1 可移動(dòng)支撐龍門架

可移動(dòng)支撐龍門架由20型工字鋼螺接組成，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊，表面進(jìn)行除銹噴漆處理，底部有軌道可短距滑移調(diào)整。

3.2.2 瞬間釋放解鎖裝置

瞬間釋放解鎖裝置由卸扣、固定座、脫扣總成、氣液增壓缸、U型安裝板、氣缸、位置調(diào)整機(jī)構(gòu)組成（如圖6）。裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，安全系數(shù)高，所有活動(dòng)部件集成在滑槽內(nèi)，無需額外增加安全防護(hù)。利用氣液增壓缸推動(dòng)推塊將兩個(gè)卡鉗緊緊鎖住，當(dāng)?shù)蹉^吊起時(shí)，卡鉗向外張力被推塊吸收，氣液增壓缸推力只需要克服材料間摩擦力即可牢固地夾緊起吊鉤，同時(shí)安全氣缸活塞桿插入卡鉗轉(zhuǎn)軸，確保卡鉗不會(huì)意外張開。卡鉗在重力作用下自動(dòng)打開，以實(shí)現(xiàn)快速脫扣。

圖6 瞬間釋放解鎖裝置示意圖

3.2.3 電控系統(tǒng)

電控系統(tǒng)包括電控柜及安全防護(hù)和自動(dòng)保護(hù)裝置。數(shù)據(jù)采集傳輸部分包括傳感器、變送器、顯示和記錄儀表。設(shè)備采用工業(yè)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，可完成測(cè)量數(shù)據(jù)采集、傳送顯示、記錄、輸出，主要數(shù)據(jù)處理結(jié)果在屏幕上顯示，并以報(bào)表形式顯示記錄、打印輸出或保存為數(shù)據(jù)文件。

3.2.4 測(cè)控軟件

試驗(yàn)臺(tái)軟件采用Visual Studio2011.net編制。應(yīng)用軟件系統(tǒng)基于 Windows 7 專業(yè)版操作系統(tǒng)平臺(tái)。從功能上，既包含試驗(yàn)過程及步驟編輯、保存、數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)跟蹤和顯示（曲線、瞬時(shí)值、平均值等可任選）、故障報(bào)警及系統(tǒng)日志記錄、量程、采樣頻率等選擇、系統(tǒng)標(biāo)定等基本功能，又可由用戶自行設(shè)定和增減程序組合。各采集卡未使用模擬量和數(shù)字量輸入、輸出通道全部對(duì)用戶開放，留有足夠擴(kuò)展空間。

試驗(yàn)過程以曲線等形式實(shí)時(shí)顯示，數(shù)據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果以二進(jìn)制專用格式保存，可隨時(shí)調(diào)出，提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)響應(yīng)性。同時(shí)軟件提供功能模塊可實(shí)現(xiàn)以二進(jìn)制格式與Microsoft Excel數(shù)據(jù)庫(kù)格式轉(zhuǎn)換，方便數(shù)據(jù)傳輸和試驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)出，可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)過程的瞬態(tài)數(shù)據(jù)分析，具有數(shù)據(jù)圖、表回放和報(bào)警記錄功能。

4 結(jié)語(yǔ)

本試驗(yàn)臺(tái)的成功研制，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)用于甩掛運(yùn)輸?shù)陌霋燔囍窝b置檢測(cè)試驗(yàn)?zāi)芰Φ牟蛔?，新增的檢測(cè)項(xiàng)目如空載運(yùn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)、加載沖擊試驗(yàn)、舉升能力試驗(yàn)、零件強(qiáng)度試驗(yàn)、載荷增加試驗(yàn)、能力系數(shù)（E）試驗(yàn)等均能滿足美標(biāo)AAR-M931及甩掛運(yùn)輸對(duì)支撐裝置抗沖擊性、高效性、可靠性、安全性等試驗(yàn)要求，有助于半掛車支撐裝置生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)行業(yè)健康發(fā)展。

[1] 交通運(yùn)輸部 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).關(guān)于印發(fā)《甩掛運(yùn)輸試點(diǎn)工作實(shí)施方案》的通知[Z],2010-10-18.

[2] 張學(xué)禮,周剛,馬言詩(shī).從甩掛運(yùn)輸談半掛車支承裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)[J].商用汽車,2013 (16):82-84.

[3] GB/T 26777-2011 掛車支承裝置[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011.

[4] GB/T 13878-2015 道路車輛貨運(yùn)掛車試驗(yàn)方法[S]. 北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2015. [5] 孫靖民.機(jī)械優(yōu)化設(shè)計(jì) [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

[6] 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì),中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典編委會(huì).中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)大典(第一卷)[M].江西:江西科學(xué)技術(shù)出版社,2002.

Development of Comprehensive Test Bench for Semi-trailer Landing Gears

Taking semi-trailer landing gears for semi-trailer swap transport as the research, through the study of 《GB/T26777-2011 semi trailer landing gears《GB/T13878-2015 road vehicles-trailer test procedue》and other standards,as well as the requriement of semi trailer landing gears for semi trailer swap transport,it plans a complete test method for semi trailer landing gears,and develops a comprehensive test bench .This comprehensive test bench not only can complete a variety of research and development test for kinds of forms (manual type, hydraulic, electric) semi-trailer landing gears,but also meet AAR-M931and other domestic technical requirements of relevant codes and standards,making up for the lack of capability of testing on this product.

swap transport; landing gears; test method; test bench

陳政文，男，1985年生，工程師，現(xiàn)從事專用汽車及掛車、零部件產(chǎn)品檢測(cè)工作。

U469.5+3.06

A

：1004-0226(2017)04-0093-03

2017-02-23