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浅谈汽车质量与质心参数测定方法

2011-03-01关维佳

黑龙江交通科技 2011年7期
关键词:前轴后轴测定方法

关维佳

(黑龙江省交通干部学校)

1 质量参数测定方法

车辆先从一个方向驶上秤台依次测量前轴、后轴质量。当台面较大时,可依次测量前轴、整车和后轴质量。然后,车辆掉头从反方向驶上秤台按上述程序重复测试前述几个参数。以两次平均值作为测量结果。为保证测量精度、秤台人口地面应与台面保持同一水平面。

测量时,车辆要停稳、发动机熄火、变速器置于空挡、制动器放松、不允许用三角木顶车轮。货厢内的载荷物装载应均匀、驾驶员和乘客坐椅上放置65 kg的砂袋代替乘员质量。

2 质心参数测定

(1)质心水平位置测定方法。根据前面测定的轴载质量和轴距,按下式计算出汽车质心离前轴或后轴中心线距离为

式中:L为轴距,mm;a、b为车辆质心至前轴、后轴中心线距离,mm;m1、m2为前轴、后轴轴载质量,kg。

(2)质心高度测定方法。车辆质心高度测定方法,采用摇摆法或质量反应法。

①摇摆法

将车辆开上试验台的举升平台,使车辆纵向质心对准平台中心线,其偏差应不大于5 mm车辆停稳后拉紧驻车制动器,并在前后轮胎外缘处卡紧角以防止车轮滚动或晃动。举升平台、挂上四条长摆的钢链、降下举升托架,此时停放有被测车辆的平面摆架应处于水平位置,无明显倾角,否则应重新对准车辆质心与平面中心线的位置。

摆动平台摆架使之在1'范围内摆振,待摆振稳定后,连续测量10个周期的长摆摆振时间,试验进行3次,各次的单摆周期的平均值之差应小于5 s/万。长摆测定后,再次举升托架,使平台摆架升高至设计规定的短摆高度,挂上4条短摆钢链,重复上述操作,测定短摆摆振周期。最后,举升平台托架,卸下钢链,降下平台至地平面,试验结束。

根据测定的试验数据先分别计算长、短摆摆振周期的平均值为

式中:T1、T2为长、短摆周期的均值,s;T10、T20为长、短摆 10个周期的摆振时间,s。

式中:J1、J2为试验台长、短摆平台框架绕试验台刀口的转动惯量,kg·mm·s2;I1、I2为试验台长、短摆平台框架自身质心至刀口距离,mm;m0为平台框架自身总质量,kg;m为被测车辆总质量,kg;g为重力加速度,mm/s2;H1、H2为试验台长、短摆平台台面至试验台刀的距离,mm。

汽车绕自身质心横轴的转动惯量用下式计算。

式中:J0为汽车绕自身质心横轴转动惯量,kg·mm·s2。

②质量反应法

测试前将悬架弹簧按空载状态卡紧锁死。首先,在水平状态下测量轴载质量等有关参数。将后轴放置于已调整好的秤台上,前轴停放在另一秤台的支承物上,并保持在同一水平面内,称出后轴载质量m2。然后,使车辆保持在某一纵向倾角状态下,测量轴载质量等有关参数。抬高汽车前轴使其纵向倾角分别为16°、18°、20°。测量每次抬高到规定角度时后轴载质量m2分别测量每次抬高到规定角度时左右记号点离地高度,计算出前后轴左右记号点的垂直高度的平均值h1、h2。

根据测得的试验数据,先计算车轮静负荷半径为

式中:ha为汽车在某一纵向倾角时,左右记号点垂直位移增量均值绝对值之和,mm;Δ、Δ为汽车在某一纵向倾角时,前后轴左右记号点垂直位移增量均值,mn。

最后,根据上述计算结果,计算出汽车质心高度为

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