罐车的罐体压强分布试验方法及罐体内部压强试验装置
阅读：1038发布：2020-07-06
专利汇可以提供罐车的罐体压强分布试验方法及罐体内部压强试验装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及特种车辆技术领域，具体提供了一种 罐车 的罐体压强分布试验方法及罐体内部压强试验装置。该试验方法包括以下步骤：1)在罐体内设置取样区域，在取样区域固定采集压 力 数据的压力传感装置，设置与压力传感装置 信号 连接的 数据采集 装置采集压力数据；2)将罐体内注入液体使各压力传感装置没入液体内，启动罐车带动罐体运动，获得试验数据并进行处理。在真实的试验环境下来获得封头处的压力分布，能够提高试验数据的准确性，帮助技术人员掌握车辆行驶时罐体内所受到的压强分布，为以后罐体的结构设计提供有效的数据 支撑 ，对提高整车安全性有较大的帮助。，下面是罐车的罐体压强分布试验方法及罐体内部压强试验装置专利的具体信息内容。
1.罐车的罐体压强分布试验方法，其特征在于：包括以下步骤：1)在罐体内设置取样区域，在取样区域固定采集压力数据的压力传感装置，设置与压力传感装置信号连接的数据采集装置采集压力数据；2)将罐体内注入液体使各压力传感装置没入液体内，启动罐车带动罐体运动，获得试验数据并进行处理。
2.根据权利要求1所述的罐车的罐体压强分布试验方法，其特征在于：在设置取样区域时，各取样区域在罐体的高度方向上首尾相接。
3.罐体内部压强试验装置，其特征在于：包括用于固定在罐体内部的压力传感装置和与压力传感装置信号连接以采集压力数据的数据采集装置，所述压力传感装置包括间隔布置的以用于承受液体压力的承力板和用于与罐体内壁固定的固定板，承力板与固定板的间隔中设置有至少两个压力传感器，压力传感器两端分别与承力板和固定板固定连接。
4.根据权利要求3所述的罐体内部压强试验装置，其特征在于：所述承力板为方形，压力传感器设置在承力板的角落处。
5.根据权利要求3或4所述的罐体内部压强试验装置，其特征在于：所述固定板通过粘接固定在罐体的内壁上。
罐车的罐体压强分布试验方法及罐体内部压强试验装置
技术领域
[0001] 本发明涉及特种车辆技术领域，具体涉及一种罐车的罐体压强分布试验方法及罐体内部压强试验装置。
背景技术
[0002] 在特种车辆中的洒水车、洗扫车及油罐车中，都设置有用于存储水、油或其他液态物料的罐体，罐体包括了作为主体的圆筒结构和对圆筒结构的开口进行封堵的封头，封头与圆筒配合形成了完整的存储空间。
[0003] 以洗扫车为例，在洗扫车工作时，罐体在满载的情况下，罐体内所存储的水的重量占整车重量的40％左右，洗扫车在形式过程中，罐体内的水会在惯性的作用下碰撞罐体的内壁，从而使罐体甚至车辆发生振动，这种情况在车辆处于紧急制动、急加速等工况下更加明显。当罐体内的水晃荡的自然频率接近洗扫车的纵摇频率时，水的晃动与和纵摇运动发生谐振，从而对罐体的内壁产生很大的晃荡冲击，影响到罐体内各部件之间的连接强度及罐体与车辆之间的连接强度。当罐体摇晃时，会对车辆自身产生较大的晃动力矩，使车辆在行驶时的平衡性受到影响，降低行车安全。
[0004] 车辆在行驶过程中，罐体的封头是主要受力部位，所以判断出封头在车辆处于不同行驶情况下的受力形式，对提高整车安全性及优化罐体结构具有重要意义，但目前对罐体的封头处压强度额分布只要依靠经验进行判定，缺乏相应的理论及试验，无法为后续的有限元分析研究提供真实的数据支撑。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种罐车的罐体压强分布试验方法，能够解决现有技术中只能依靠经验来判断封头处压强分布，没有科学有效的方法来提供相应数据的问题；本发明同时的目的在于提供一种罐体内部压强试验装置，能够有效地对罐体内部的压强进行试验。
[0006] 为实现上述目的，本发明中的罐车的罐体压强分布试验方法采用如下技术方案：
[0007] 罐车的罐体压强分布试验方法，包括以下步骤：1)在罐体内设置取样区域，在取样区域固定采集压力数据的压力传感装置，设置与压力传感装置信号连接的数据采集装置采集压力数据；2)将罐体内注入液体使各压力传感装置没入液体内，启动罐车带动罐体运动，获得试验数据并进行处理。
[0008] 其有益效果在于：在真实行车的试验环境下来获得罐体内的压力分布，能够提高试验数据的准确性，帮助技术人员掌握真实状态下车辆行驶时封头所受到的压强分布，为以后罐体的结构设计提供有效的数据支撑，对提高整车安全性有较大的帮助；并且在内设置有多个取样区域，能够提高试验效率，减少试验数据的误差，整个试验过程操作简单，测试所得数据一致性好。
[0009] 进一步的，在设置取样区域时，各取样区域在罐体的高度方向上首尾相接。
[0010] 其有益效果在于：将取样区域沿着罐体的高度方向进行设置，能够对罐体的内的水压进行全面的测试。
[0011] 为实现上述目的，本发明中的罐体内部压强试验装置采用如下技术方案：
[0012] 罐体内部压强试验装置，包括用于固定在罐体内部的压力传感装置和与压力传感装置信号连接以采集压力数据的数据采集装置，所述压力传感装置包括间隔布置的以用于承受液体压力的承力板和用于与罐体内壁固定的固定板，承力板与固定板的间隔中设置有至少两个压力传感器，压力传感器两端分别与承力板和固定板固定连接。
[0013] 其有益效果在于：在作为检测单元的压力传感器上设置有承力板，承力板能够将压力传递给压力传感器上，并且使用多个压力传感器与承力板结合，承力板能够将压力同时传递给压力传感器，既能够提高试验效率，又能够提高试验数据的准确性，减少试验误差。
[0014] 在压力传感器的另一端，设置有固定板，固定板将多个压力传感器固定，通过固定板又能够将多个压力传感器一体设置在封头上，提高了装配效率
[0015] 进一步的，所述承力板为方形，压力传感器设置在承力板的角落处。
[0016] 其有益效果在于：将压力传感器设置在承力板的角落处，能够使压力传感器检测到的数据准确率更高。
[0017] 进一步的，所述固定板通过粘接固定在罐体的内壁上。
[0019] 图1为本发明中所要检测的罐体的结构示意图；
[0020] 图2为本发明中罐体的封头处的取样区域布置示意图；
[0021] 图3为本发明中压力传感装置的结构示意图。
[0022] 图中：1.罐体；11.封头；2.压力传感装置；21.承力板；22.固定板；23.压力传感器。
具体实施方式
[0023] 现结合附图来对本发明的具体实施方式进行说明。
[0024] 结合图1及图2，罐车的罐体压强分布试验方法包括以下步骤：
[0025] 步骤一：在罐体内设置取样区域，在取样区域固定采集压力数据的压力传感装置，设置与压力传感装置信号连接的数据采集装置采集压力数据。
[0026] 使用已经装配在洗扫车上的罐体1来真实模拟罐体1内存储的水或者其他液体物料对罐体1的封头11的冲击，如图1所示，在罐体1的两侧封头11处的内表面上设置取样区域，如图2所示，将取样区域沿着封头11处于工作状态时(即装配在车体上时)的高度方向，依次设置。各取样区域之间没有间隔，沿着高度方向依次首尾连接，在取样区域内能够装配收集行车时液体对封头11的冲击所产生压力。在罐体1上设置有供操作人员进出罐体1的检修口，所以可以较为方便地在罐体1内进行操作。
[0027] 如图3所示，压力传感装置2包括两块平行设置的板材，分别为固定板22和承力板21，承力板21为方板。在承力板21与固定板22之间设置有间隔，在间隔内设置有作为检测单元的压力传感器23，压力传感器23的一端与承力板21固定连接，使承力板21在收到液体冲击时，能够将压力传递给压力传感器23的用于承受压力的承压面上，而压力传感器23的另一端直接固定在固定板22上。在承力板21与固定板22之间的间隔中设置有四个压力传感器
23，压力传感器23均布在承力板21与固定板22之间的四个角落上。固定板22与封头11的内表面固定连接实现压力传感装置2的固定，承力板21在行车过程中承受液体冲击带来的压力。
23，压力传感器23均布在承力板21与固定板22之间的四个角落上。固定板22与封头11的内表面固定连接实现压力传感装置2的固定，承力板21在行车过程中承受液体冲击带来的压力。
[0028] 在使用压力传感装置2之前，需要对压力传感装置2标定，减少试验误差。本步骤中，使用标准重量的砝码来对压力传感装置2进行标定，利用标准重量的砝码与压力传感装置2的读数可以计算出标定系数K。
[0029] 在压力传感装置2完成调校之后，通过粘接剂将压力传感装置2固定在封头11的内表面上，即将固定板22与封头11的内表面进行粘接，粘接剂可以采用乐泰406。
[0030] 步骤二：将罐体内注入液体使各压力传感装置没入液体内，启动罐车带动罐体运动，获得试验数据并进行处理。
[0031] 直接将作为液体物料的水注入到罐体1内，并将罐体1内灌满水，使贴设在封头11上的压力传感装置2完全没入到水中，使晃动的水能够完全冲击到压力传感装置2的承力板21上，保证试验数据的准确性。
[0032] 对于本实施例中的压力传感器23的产品型号为DYMH-103，具有IP67的防护能力，压力传感器23的靠近承力板21及固定板22的一侧，分别设置有螺杆以用于与承力板21及固定板22进行连接。在承力板21及固定板22的相应位置上设置有与压力传感器23适配的螺母，而压力传感器23的线束接头处涂抹密封胶以保证在水下的密封效果。
[0033] 在罐体1充满水后，直接启动车辆在特定工况下运动，使罐体1内的水去冲击罐体1两侧的封头11，获取试验数据，在步骤五中，车辆行驶的特定工况为在25-35km/h车速下紧急制动，使罐体1内的水在惯性的作用来来冲击罐体1的封头11，在车辆行驶过程中，车速优选为30km/h。
[0034] 在试验过程中，数据采集装置实时获取了由压力传感装置2传来数据，因为在压力传感装置2中设置有四个压力传感器23，每个压力传感器23都会获取对应的信号，其峰值分别为F1、F2、F3和F4，压力传感装置2向数据采集装置输出的压力值信号为：Fy＝K*(F1+F2+F3+F4)，其中，K为由标准重量的砝码在压力传感装置2上换算而得来的标定系数。
[0035] 在本试验方法中，采样区域设置有六个，在试验过程中，可以在六个采样区域内同时相同的设置压力传感装置2，也可以使用一个压力传感装置2分别在六个采样区域进行试验。以分别布置压力传感装置2为例：试验时，在封头11上的3区域(如图示)上固定好压力传感装置2，并使车辆在车速30km/h的条件下紧急制动，重复五次动作，得到五组试验数据，记为Fy1、Fy2、Fy3、Fy4及Fy5，在此工况下，3区域的压力值可记为Fa3＝(Fy1+Fy2+Fy3+Fy4+Fy5)/5。
[0036] 由上得到的是水的冲击所带给封头11对应位置的压力，在实际工作过程中，封头11还对应受到水压的影响，3区域对应的水压为P水3＝ρgh3，其中，ρ为液体密度，h3为3区域处距离水上表面的距离。
[0037] 综合以上情况，可以得到3区域处，封头11所受压强为：P3＝Fa3/S+ρgh3。其中，S为承力板21的面积。
[0038] 依照上述方法进行推导，即可得到封头11对应的六个取样区域内的压强值，即P1、P2、P3、P4、P5及P6，进而得到了整个封头11处的压强分布情况，技术人员可以根据所得试验数据来进行仿真演算等。
[0039] 在其他实施例中，可以先在罐体上布置好数据采集装置和压力传感装置，然后在将罐体整体装配到车辆上。
[0040] 在其他实施例中，设置取样区域时，可以将取样区域间隔设置，而不再采用首尾依次连接的布置形式。
[0041] 在其他实施例中，车辆的特定行驶工况还可以进行调整，例如让车辆处于急加速状态来收集试验数据。
[0043] 本发明中罐体内部压强试验装置包括压力传感装置和数据采集装置，压力传感装置的结构如图3所示，与上述罐车的罐体压强分布试验方法实施例中罐体内部压强试验装置的结构和使用方法相同，因此不再重复说明。
[0044] 以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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