一种便携式汽车质心测量系统及其试验方法

技术领域

本发明属于车辆检测技术领域，尤其涉及一种便携式汽车质心测量系统及其试验方法。

背景技术

汽车的质心为汽车开发和质量控制的重要参数，该参数不仅与汽车的设计参数相关，还与汽车的装载质量和质量分布有很大关系，获得这个参数基本上都通过专业的质心测量试验台。

汽车的道路试验一般多为外场试验，而传统的质心测量台一般都是固定设施，不能实现便携、实时测量的功能，无法满足汽车外场试验测试的需求，且造价较为昂贵。如何高效、便捷的在外场测量汽车质心成为本行业的急需解决的一个问题。

发明内容

本发明提供了一种便携式汽车质心测量系统及其试验方法，仅由两人就能够操作该设备，可实现在外场开展汽车质心测量的目的，具有方便、实时、成本低等特点。

为了解决上述背景技术中的问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种便携式汽车质心测量系统，包括多个便携式轮重仪、多个举升装置、多个位移传感器、数据采集仪及电脑；

多个所述便携式轮重仪分别放置于检测车辆的每个轮胎底部，用于测量检测车辆每个轮胎的负荷；

多个所述举升装置分别安装于检测车辆的每个轮胎侧面，用于将检测车辆车轮抬起；

多个所述位移传感器分别安装于多个举升装置上，用以测量检测车辆车轮的举升高度；

所述多个便携式轮重仪及多个位移传感器均与所述数据采集仪连接，用于将采集到的车轮负荷及举升高度数据传输至电脑中；

所述数据采集仪还与所述电脑连接，用于对数据采集仪传输的数据进行计算。

作为发明的进一步说明：还包括在所述电脑中安装的质心计算软件，所述质心计算软件包括人工输入模块、数据采集模块及测试结果模块；

所述人工输入模块用于让工作人员输入质心计算所需的车辆信息；

所述数据采集模块用于对通过所述数据采集仪将所述便携式轮重仪及位移传感器测量到的轮胎负荷及轮胎举升高度的数据进行录入；

所述测试结果模块用于对通过程序对人工输入的数据及数据采集的数据进行计算后得出的结果进行显示。

作为发明的进一步说明：所述人工输入模块包括登记信息及试验信息；

所述登记信息包括车型、车号、试验人员、试验日期及车辆载荷状态；

所述试验信息包括前轮距、后轮距、前轴静力半径、后轴静力半径、轴距及车宽。

作为发明的进一步说明：所述数据采集模块包括举升高度及各轮负荷，所述各轮负荷包括0°状态及α°状态。

作为发明的进一步说明：所述测试结构模块包括总质量、角度、重心纵向位置、重心横向位置及重心高度位置，所述重心高度位置包括举升前轴状态及举升后轴状态。

作为发明的进一步说明：所述举升装置包括举升盘、举升千斤及举升手柄，所述举升盘安装于所述举升千斤一侧，能够套设于车轮上且通过螺栓与车轮固定连接，在所述举升千斤的另一侧连接所述举升手柄用于驱动所述举升千斤将所述举升盘举起。

作为发明的进一步说明：所述位移传感器安装于所述举升盘中心靠近所述举升千斤一侧。

一种便携式汽车质心测量系统的试验方法，包括以下步骤：

步骤S1：车辆准备；

步骤S2：设备连接；

步骤S3：软件准备；

步骤S4：进行试验。

作为发明的进一步说明：所述步骤S1包括以下步骤：

步骤S11：检查车辆状态；

步骤S12：邮箱加满；

步骤S13：悬架锁死。

作为发明的进一步说明：所述步骤S4包括以下步骤：

步骤S41：举升0°载荷进行质心X/Y向测试；

步骤S42：举升α°载荷进行质心Z向测试，最少测试三次不同角度；

步骤S43：得出结果计算平均值。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

1、本申请通过自行设计的手动控制举升装置，举升相应车轮，将举升位移、轮荷等参数转化为电信号，通过编制的计算程序，结合汽车自身轮距或轴距值，可便携的实时测量汽车质心，仅由两人就能够操作该设备，可实现在外场开展汽车质心测量的目的，具有方便、实时、成本低等特点。

附图说明

图1为本发明的硬件组成示意图；

图2为本发明中质心计算软件的界面示意图；

图3为本发明中质心测量X/Y轴的试验示意图；

图4为本发明中质心测量Z轴的试验示意图；

图5为本发明的工作原理示意图；

图6为本发明中举升装置的整体结构示意图；

图7为本发明的软件计算原理图；

图8为本发明的试验流程图；

图9为本发明的电器原理图；

图10为本申请中举升机构内部的结构示意图。

附图标记说明

1、举升装置；2、便携式轮重仪；3、位移传感器；4、数据采集仪；5、电脑；6、举升盘；7、举升千斤；8、举升手柄；9、锥齿轮；10、滚珠轴承；11、滚针轴承；12、丝杆升降机构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图10所示，一种便携式汽车质心测量系统，本实施例以两轴车为例，包括四个便携式轮重仪2、四个举升装置1、四个位移传感器3、数据采集仪4及电脑5。

具体的，四个便携式轮重仪2分别放置于检测车辆的四个轮胎底部，用于测量检测车辆每个轮胎的负荷；

四个举升装置1分别安装于检测车辆的每个轮胎侧面，用于将检测车辆车轮抬起，举升装置1包括举升盘6、举升千斤7及举升手柄8，举升盘6安装于举升千斤7一侧，能够套设于车轮上且通过螺栓与车轮固定连接，在举升千斤7的另一侧连接举升手柄8用于驱动举升千斤7将举升盘6举起，其内部结构具体为，在举升千斤7的内部安装有丝杆升降机构12，举升手柄8伸入举升千斤7的一端安装有锥齿轮9，在丝杆升降机构12顶部也安装有锥齿轮9，两个锥齿轮9配合使用，同时举升盘6与丝杆升降机构12连接，从而工作人员可以通过摇动举升手柄8带动丝杆升降机构12转动，得以控制举升盘6上下运动；

四个位移传感器3分别安装于举升盘6中心靠近举升千斤7一侧，用以测量检测车辆车轮的举升高度；

四个便携式轮重仪2及四个位移传感器3均与数据采集仪4连接，用于将采集到的车轮负荷及举升高度数据传输至电脑5中；

数据采集仪4还与电脑5连接，用于对数据采集仪4传输的数据进行计算。

一种便携式汽车质心测量系统还包括在电脑5中安装的质心计算软件，质心计算软件包括人工输入模块、数据采集模块及测试结果模块；

人工输入模块包括登记信息及试验信息，登记信息包括车型、车号、试验人员、试验日期及车辆载荷状态，试验信息包括前轮距、后轮距、前轴静力半径、后轴静力半径、轴距及车宽，用于让工作人员输入质心计算所需的车辆信息。

数据采集模块包括举升高度及四轮负荷(左前轮、右前轮、左后轮及右后轮)，四轮负荷包括0°状态及α°状态，用于对通过数据采集仪4将便携式轮重仪2及位移传感器3测量到的轮胎负荷及轮胎举升高度的数据进行录入。

测试结构模块包括总质量、角度、重心纵向位置、重心横向位置及重心高度位置，重心高度位置包括举升前轴状态及举升后轴状态，用于对通过程序对人工输入的数据及数据采集的数据进行计算后得出的结果进行显示。

本申请提供的一种便携式汽车质心测量系统及其试验方法包括以下步骤：1、车辆准备：测试前保证车辆状态良好，油箱需加满，再将悬架锁死(车辆悬架及其他挠性部件均需锁死，避免倾斜产生位移影响测试结果)；2、设备连接：将所有设备进行连接、安装及紧固；3、软件初始化：测试软硬件是否连接，输入车辆信息及参数；4进行试验：分别进行举升0度和其他角度时质心测量，举升不同的角度测试三次，对结果求算数平均值。

试验过程：

将便携式轮重仪2放置于被测车辆车轮正下方，将举升机构与被举升车轮相连接(汽车质心在X轴和Y轴位置的测量无需举升车轮)，随着车轮举升，轮荷、举升高度通过传感器，经A/D转换，由采集仪采集，传输至计算机，经质心测量软件计算，即可得出质心测量结果。

以上给出的实施例是实现本发明较优的例子，本发明不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本发明技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本发明的保护范围。