[发明专利]一种切向加速弹性碰撞模拟装置

权利要求书

1.一种切向加速弹性碰撞模拟装置，其特征在于，包括：主体机架(1)、动力装置(2)、碰撞装置(3)、调速装置(4)、测试装置(5)；所述主体机架(1)固定在地面基础上，采用优质结构钢钢管焊接而成；所述动力装置(2)安装在所述主体机架(1)的上顶面，所述动力装置(2)的中间支撑所述碰撞装置(3)的摆轴I(31)，所述调速装置(4)给所述碰撞装置(3)的轮胎(33)加速，所述测试装置(5)固定在地面基础上，位于所述主体机架(1)的正下方，轮胎(33)冲击试样时，所述测试装置(5)采集冲击载荷；所述碰撞装置(3)包括：摆轴I(31)，摆轴II(32)，轮胎(33)，瞬时控制盘(34)，阻尼器(35)；所述摆轴I(31)与所述摆轴II(32)铰接，通过所述瞬时控制盘(34)控制角度，所述阻尼器(35)两端固定在所述摆轴I(31)和摆轴II(32)上；所述瞬时控制盘(34)包括：扇形盘、剪切销，扇形盘的转动中心固定在摆轴II(32)的上端，剪切销卡在摆轴I(31)的销孔与扇形盘的销孔内，使所述摆轴I(31)和摆轴II(32)间的角度在举摆和落摆过程中保持不变；所述调速装置(4)包括：万向车体(40)、升降装置(41)、升降平台(42)、驱动电机(43)，滚珠花键轴(44)，直线导轨(45)，带座轴承(46)，花键连接轴(47)，摩擦驱动轮(48)，自锁装置(49)，通过万向车体(40)实现所述调速装置(4)的位置及高度调节。

2.如权利要求1所述的一种切向加速弹性碰撞模拟装置，其特征在于，所述万向车体(40)框架内部安装所述升降装置(41)，所述升降装置(41)的顶端安装所述升降平台(42)，所述驱动电机(43)固定在所述升降平台(42)上，所述升降装置(41)采用四级剪刀叉结构，通错侧向油缸驱动，实现不同高度调节；所述驱动电机(43)通过电机座固定，输出轴通过联轴器与所述滚珠花键轴(44)连接，通过紧定螺栓进行轴向定位，所述滚珠花键轴(44)与所述花键连接轴(47)配合连接，所述花键连接轴(47)通过紧定螺钉与所述带座轴承(46)配合，通过紧定螺钉进行轴向定位，所述带座轴承(46)与所述直线导轨(45)的滑块通过螺栓连接，所述直线导轨(45)的导轨和驱动装置固定在所述升降平台(42)上，通过驱动装置驱动所述带座轴承(46)轴向位移，所述摩擦驱动轮(48)通过螺栓、平键与所述花键连接轴(47)顶端连接固定，所述摩擦驱动轮(48)与所述碰撞装置(3)的轮胎垂直切向接触。

3.如权利要求2所述一种切向加速弹性碰撞模拟装置，其特征在于：所述摩擦驱动轮(48)为硬性橡胶材质，与所述碰撞装置(3)的轮胎为弧面接触，减小竖直方向接触面积，避免线速度差异带来的滑动摩擦，且随着所述摩擦驱动轮(48)上升，与所述碰撞装置(3)的轮胎接触半径减小从而使轮胎的转速随之变大，形成一种切向变速驱动结构。

4.如权利要求1所述的一种切向加速弹性碰撞模拟装置，其特征在于，所述自锁装置(49)包括：支撑座(51)，伺服电机(52)，基座(53)，棘轮轴(54)，连杆II(55)，连杆I(56)，橡胶辊(57)，棘轮(58)，棘爪(59)；所述支撑座(51)由两块长方形钢板焊接而成，通过螺栓固定安装在所述主体支架(1)的框架底部，所述伺服电机(52)采用卧式电机，通过螺栓安装在所述基座(53)上，所述基座(53)与所述支撑座(51)水平放置的钢板底端通过螺栓相连接，所述伺服电机(52)的输出轴与联轴器通过平键连接将动力传输给所述棘轮(58)；所述棘爪(59)通过所述棘轮轴(54)安装在所述支撑座(51)侧边，所述棘轮(58)的外缘加工一通孔固定连接一销轴，通过销轴与所述连杆I(56)的一端铰接，所述连杆I(56)的另一端外侧固定连接所述橡胶辊(57)，所述橡胶辊(57)的轴线与所述万向轮的轴线平行，所述连杆I(56)的另一端内侧与所述连杆II(55)一端铰接，所述连杆II(55)的另一端与所述支撑座(51)铰接；所述支撑座(51)、连杆II(55)、连杆I(56)与棘轮(58)连接组成曲柄摇杆机构，所述伺服电机(52)驱动所述棘轮(58)转动，当所述棘轮(58)半径与所述连杆I(56)共线时，控制所述伺服电机停机，此时所述橡胶辊(57)与万向车体(40)的的万向轮紧密贴合，实现摩擦制动自锁，此时当所述棘轮(58)半径与所述连杆I(56)共线处于死点位置，系统的传动角为零，所述棘爪(59)防止所述棘轮(58)反转，实现万向车体(40)的制动自锁。