一种车辆质心位置的静态测量方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109341951A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811513902.X(22)申请日2018.12.12(71)申请人长春理工大学地址130022吉林省长春市朝阳区卫星路7186号(72)发明人王德民许镇全陈平安张龙易路先亭刘育良马明驰(74)专利代理机构北京中理通专利代理事务所(普通合伙)11633代理人刘慧宇(51)Int.Cl.G01M1/12(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种车辆质心位置的静态测量方法及装置(57)摘要一种车辆质心位置的静态测量方法及装置，属于车辆质心测量技术领域，为了解决现有技术无法准确测量出车辆受力的作用点的问题，车辆质心位置的静态测量装置，对称平行四边形机构下部连接在底座上，对称平行四边形机构上部和测量平台用测量平台铰链连接；四个车轮测力板设置在测量平台的四个空槽中；车轮测力板放置在对称平行四边形机构的上部，两者之间均匀分布四个力传感器；倾角传感器安装在测量平台的底面；电动缸上端和测量平台连接，底座支撑电动缸的下端；测量平台和底座通过底座铰链连接；可根据力传感器的测量值计算出车轮测量板上车轮受力点位置，获得车轮受力点的空间坐标，避免车轮受力位置不精确带来的测量误差，提高了测量精度。CN109341951ACN109341951A权利要求书1/2页1.车辆质心位置的静态测量装置，其特征是，该装置包括：电动缸(1)、底座(2)、四个对称平行四边形机构(3)、车轮测力板(4)、测量平台(5)、倾角传感器(7)、力传感器(8)、测量平台铰链(9)和底座铰链(10)；对称平行四边形机构(3)下部连接在底座(2)上，对称平行四边形机构(3)上部和测量平台(5)用测量平台铰链(9)连接；四个车轮测力板(4)设置在测量平台(5)的四个空槽中；车轮测力板(4)放置在对称平行四边形机构(3)的上部，两者之间均匀分布四个力传感器(8)；倾角传感器(7)安装在测量平台(5)的底面；电动缸(1)上端和测量平台(5)连接，底座(2)支撑电动缸(1)的下端；测量平台(5)和底座(2)通过底座铰链(10)连接。2.根据权利要求1所述的车辆质心位置的静态测量装置，其特征在于，所述对称平行四边形机构(3)包括下支撑板(3-1)、上支撑板(3-2)以及连接两者之间的两个共边的平行四边形机构；对称平行四边形机构(3)的下支撑板(3-1)用螺栓连接在底座(2)上，上支撑板(3-2)和测量平台(5)用测量平台铰链(9)连接；四个力传感器(8)安装在对称平行四边形机构(3)的上支撑板(3-2)和车轮测力板(4)之间，分布在对称平行四边形机构(3)的上支撑板(3-2)的四个边角，用于测量车轮受力。3.根据权利要求1所述的车辆质心位置的静态测量装置，其特征在于，所述的电动缸(1)替换为液压缸。4.根据权利要求1所述的车辆质心位置的静态测量装置，其特征在于，增加对称平行四边形机构(3)的数目，测量多轴车的质心位置。5.车辆质心位置的静态测量方法，其特征是，该方法包括以下步骤：步骤一、计算车轮受力点位置：车轮(6)在车轮测力板(4)上，车轮(6)的受力点为车轮测力板(4)对车轮(6)的集中载荷作用点，在第i个车轮测力板中心处建立局部坐标系xoy，Fij表示第i个车轮测力板上的第j个力传感器测量值，(xij，yij)为第i个车轮测力板上第j个力传感器坐标，Gi表示第i个车轮受力大小，根据空间力系平衡原理计算出第i个车轮受力点坐标(xi，yi)为：步骤二、通过调节电动缸(1)使测量平台(5)处于水平状态，计算车辆质心水平位置；在测量平台(5)中心建立测量平台水平坐标系OX′Y′Z′，根据空间力系平衡原理，计算车辆质心水平位置(X′，Y′)为：2CN109341951A权利要求书2/2页式中：为第i个车轮测力板中心在测量平台水平坐标系OX′Y′Z′坐标值，(X′i，Y′i)为第i个车轮受力点在测量平台水平坐标系OX′Y′Z′坐标值；步骤三、电动缸(1)伸长使测量平台(5)倾斜一定角度θ，计算车辆质心高度；根据空间力系平衡原理，计算车辆质心高度Z′为：式中：l2为测量平台铰链(9)到测量平台(5)表面的垂直距离，G为车辆的重力，(X″i，Y″i，Z″i)为车轮受力点在测量平台倾斜坐标系OX″Y″Z″下的坐标值，(Xi，Yi，Zi)＝(0，0，l2)+(xi，yi，0)＝(xi，yi，l2)。3CN109341951A说明书1/4页一种车辆质心位置的静态测量方法及装置技术领域[0001]本发明属于车辆质心测量技术领域，针对车辆质心位置测量设计的一种装置和提出一种车辆质心位置的静态测量方法。背景技术[0002]车辆质心位