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: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)为车轮受力点在以测量平台铰链(9)为原点的局部坐标系下的坐标值,(Xi,Yi,Zi)=(0,0,l2)+(xi,yi,0)=(xi,yi,l2)。