杨春妮,肖 宇
(国家工程机械质量监督检验中心,北京 102100)
近年来,车辆产品一直保持迅猛增长的态势,生产企业在不断追求产品质量、提高整车基本性能的同时,安全问题也受到了重视,包括防护的安全性、生态(噪声、油耗)安全性、稳定安全性、强度安全性等。为了保证某些参数,如车辆防护装置外表面的位置;外表面形状;前缘、后缘的结构和位置;装置的刚度等满足标准要求,起到很好的安全防护作用,在道路行驶或作业过程中保证车辆和人员的安全,并结合相关的国家标准要求和底盘设计人员的建议,笔者对车辆侧面防护装置项目试验过程中发现的问题,提出了对现有的侧面防护装置测试系统进行改进,以此能采集更加精准的数据,提高试验效率,对底盘生产厂或整车厂在安装和整改防护装置时,提供必要的技术支持。
现行标准GB 11567.1-2001《汽车和挂车侧面防护要求》是对GB 11567-1994《汽车和挂车侧面及后下部防护装置要求》中侧面防护装置的内容进行了修订,主要是对侧面防护装置前端的结构和位置要求做了重新规定;后端的位置限值做了调整;距上车部件的距离做了完善和补充;对特种车辆做了补充规定等。此标准等同采用了联合国经济委员会(ECE)1998年2月29日发布的ECE R73《关于就侧面防护装置方面批准载货车、挂车和半挂车的统一规定》的全部技术内容。在GB 11567.1-2001《汽车和挂车侧面防护要求》中,侧面防护装置被定义为能有效地保护无防御行人(指可能跌于车侧而被卷入车轮下的行人、骑自行车或骑摩托车的行人),以免其跌于车侧而被卷入车轮下的装置。一般安装在未超过车宽,其外表面的主要部分位于车辆最外沿(最大宽度)以内不大于120mm的位置上,对于相关车辆,必须通过侧面防护装置的强制性检验才能挂牌上路行驶。
现有的防护装置测试系统是由220mm的圆形平压头、压力传感器、施压装置等部件构成,见图1。
图1 测试系统试验示意图
在进行防护试验时,首先需要把220mm的圆形平压头、压力传感器、施压装置与其他附件连接起来;其次,在防护装置的受力点(标准要求的范围内)进行打点定位,再施加一定的压力。因测试系统配件中没有位移传感器,所以加载受力后产生的变形量需由钢卷尺量出。在整个试验过程中,由于测量前的准备工作有一定量的耗时,定位打点存在一定的误差,而变形量一般较小,因此标准要求防护最后250mm一段内变形≤30mm,其余部分变形≤150mm。在钢卷尺上读取变形量时,虽然钢卷尺在计量合格的时间范围内,但也会由于测量器具的磨损、示值不清晰及试验人员的读数误差,对测量数据的精准度产生影响,甚至出现错误的数据。
本文针对现有测试系统存在的一系列弊端进行了相应的改进,改进后的测试系统由移动底盘、加载电动缸和电动缸支撑升降机构、力及位移传感器、试验数据采集和显示仪表、电控箱等构件组成,见图2。
图2 改进后的测试系统
测试系统的技术性能指标包括加载力、加载行程、位移量、加载速度、加载高度的调整、过载保护等。
测试系统下部装有移动轮和固定支撑脚,便于移动,系统采用电动缸驱动加载,能很好地满足试验加载要求,并具有很高的可靠性。电动缸推头安装了测力传感器、位移传感器及加载推板,保证了准确地加载力和位移量。终端输出采用力和位移数字式仪表显示,实现了简单、人性化的操作,而且配置了力、位移超载保护控制器,当加载力或位移超过设定的安全值时,电动缸会自动停止驱动运行。
改进后的测试系统是已连接好的一整套系统,不需要进行试验前的各部件连接准备工作,只需将系统的电源插头插到电源插座上,开启控制箱的电源开关即可进行测试;手动或电动加载及电动缸升降机构方便了受力点的移动,对于实现多点加载是非常方便的;力及位移传感器保证了施加力和变形量的准确性,电子采集和电子显示屏终端输出能够直观地读取加载载荷和位移数据,不仅能满足本次测量,还能储存历史数据,对防护装置的修改和标准的修订做了余量储备,且降低了测量误差;当因误操作使点推杆超出工作行程或力超载时,系统的保护功能会启动,自动停止危险运行。
本文以N3(最大设计总质量超过12t的载货车辆)类最大额定起重量为8t的汽车起重机为例进行试验。
图3为侧面防护装置的加载试验简图。表1为改进前、后的变形量测量结果比较。标准要求最后250 mm一段内变形不大于30mm,其余部分变形不大于150mm。
图3 加载试验简图
表1 变形量测量结果比较mm
改进后的测试系统具有功能齐全、超载保护、操作简单、移动方便、可靠性高等特点,保证了试验数据的准确性,特别是对那些临界于标准要求值的数据,精确的测量显得非常重要。而历史试验数据的积累,对于相关标准的再次修订,提供了一定的数据支持 ,对底盘及整车厂在设计阶段规范产品,合格通过侧面防护装置的国家强制性认证,安装具有良好防护功能的装置,提升产品质量,提供了有效途径。
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