楊春妮,肖 宇
(國家工程機械質量監督檢驗中心,北京 102100)
近年來,車輛產品一直保持迅猛增長的態勢,生產企業在不斷追求產品質量、提高整車基本性能的同時,安全問題也受到了重視,包括防護的安全性、生態(噪聲、油耗)安全性、穩定安全性、強度安全性等。為了保證某些參數,如車輛防護裝置外表面的位置;外表面形狀;前緣、后緣的結構和位置;裝置的剛度等滿足標準要求,起到很好的安全防護作用,在道路行駛或作業過程中保證車輛和人員的安全,并結合相關的國家標準要求和底盤設計人員的建議,筆者對車輛側面防護裝置項目試驗過程中發現的問題,提出了對現有的側面防護裝置測試系統進行改進,以此能采集更加精準的數據,提高試驗效率,對底盤生產廠或整車廠在安裝和整改防護裝置時,提供必要的技術支持。
現行標準GB 11567.1-2001《汽車和掛車側面防護要求》是對GB 11567-1994《汽車和掛車側面及后下部防護裝置要求》中側面防護裝置的內容進行了修訂,主要是對側面防護裝置前端的結構和位置要求做了重新規定;后端的位置限值做了調整;距上車部件的距離做了完善和補充;對特種車輛做了補充規定等。此標準等同采用了聯合國經濟委員會(ECE)1998年2月29日發布的ECE R73《關于就側面防護裝置方面批準載貨車、掛車和半掛車的統一規定》的全部技術內容。在GB 11567.1-2001《汽車和掛車側面防護要求》中,側面防護裝置被定義為能有效地保護無防御行人(指可能跌于車側而被卷入車輪下的行人、騎自行車或騎摩托車的行人),以免其跌于車側而被卷入車輪下的裝置。一般安裝在未超過車寬,其外表面的主要部分位于車輛最外沿(最大寬度)以內不大于120mm的位置上,對于相關車輛,必須通過側面防護裝置的強制性檢驗才能掛牌上路行駛。
現有的防護裝置測試系統是由220mm的圓形平壓頭、壓力傳感器、施壓裝置等部件構成,見圖1。

圖1 測試系統試驗示意圖
在進行防護試驗時,首先需要把220mm的圓形平壓頭、壓力傳感器、施壓裝置與其他附件連接起來;其次,在防護裝置的受力點(標準要求的范圍內)進行打點定位,再施加一定的壓力。因測試系統配件中沒有位移傳感器,所以加載受力后產生的變形量需由鋼卷尺量出。在整個試驗過程中,由于測量前的準備工作有一定量的耗時,定位打點存在一定的誤差,而變形量一般較小,因此標準要求防護最后250mm一段內變形≤30mm,其余部分變形≤150mm。在鋼卷尺上讀取變形量時,雖然鋼卷尺在計量合格的時間范圍內,但也會由于測量器具的磨損、示值不清晰及試驗人員的讀數誤差,對測量數據的精準度產生影響,甚至出現錯誤的數據。
本文針對現有測試系統存在的一系列弊端進行了相應的改進,改進后的測試系統由移動底盤、加載電動缸和電動缸支撐升降機構、力及位移傳感器、試驗數據采集和顯示儀表、電控箱等構件組成,見圖2。

圖2 改進后的測試系統
測試系統的技術性能指標包括加載力、加載行程、位移量、加載速度、加載高度的調整、過載保護等。
測試系統下部裝有移動輪和固定支撐腳,便于移動,系統采用電動缸驅動加載,能很好地滿足試驗加載要求,并具有很高的可靠性。電動缸推頭安裝了測力傳感器、位移傳感器及加載推板,保證了準確地加載力和位移量。終端輸出采用力和位移數字式儀表顯示,實現了簡單、人性化的操作,而且配置了力、位移超載保護控制器,當加載力或位移超過設定的安全值時,電動缸會自動停止驅動運行。
改進后的測試系統是已連接好的一整套系統,不需要進行試驗前的各部件連接準備工作,只需將系統的電源插頭插到電源插座上,開啟控制箱的電源開關即可進行測試;手動或電動加載及電動缸升降機構方便了受力點的移動,對于實現多點加載是非常方便的;力及位移傳感器保證了施加力和變形量的準確性,電子采集和電子顯示屏終端輸出能夠直觀地讀取加載載荷和位移數據,不僅能滿足本次測量,還能儲存歷史數據,對防護裝置的修改和標準的修訂做了余量儲備,且降低了測量誤差;當因誤操作使點推桿超出工作行程或力超載時,系統的保護功能會啟動,自動停止危險運行。
本文以N3(最大設計總質量超過12t的載貨車輛)類最大額定起重量為8t的汽車起重機為例進行試驗。
圖3為側面防護裝置的加載試驗簡圖。表1為改進前、后的變形量測量結果比較。標準要求最后250 mm一段內變形不大于30mm,其余部分變形不大于150mm。

圖3 加載試驗簡圖

表1 變形量測量結果比較mm
改進后的測試系統具有功能齊全、超載保護、操作簡單、移動方便、可靠性高等特點,保證了試驗數據的準確性,特別是對那些臨界于標準要求值的數據,精確的測量顯得非常重要。而歷史試驗數據的積累,對于相關標準的再次修訂,提供了一定的數據支持 ,對底盤及整車廠在設計階段規范產品,合格通過側面防護裝置的國家強制性認證,安裝具有良好防護功能的裝置,提升產品質量,提供了有效途徑。
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