1.一种汽车天窗风载模拟测试平台,其特征在于:包括设备底座(18),所述设备底座(18)的上方通过若干支撑柱(19)固定设置有水平的天窗框固定平台(20);所述天窗框固定平台(20)的上表面的四角处分别固定安装有四个快拆夹具(21);
还包括水平放置的被测汽车天窗框(22),所述被测汽车天窗框(22)的四角处分别被固定夹持在四所述快拆夹具(21)上;所述被测汽车天窗框(22)上安装有滑动式天窗(24),手动或电动机构能驱动所述滑动式天窗(24)在所述被测汽车天窗框(22)上来回滑动;
所述天窗框固定平台(20)的上方还包括风载模拟加载机构、负载绳(1)和负载吸盘(23),所述负载绳(1)下端连接所述负载吸盘(23);所述负载吸盘(23)吸附在所述滑动式天窗(24)的几何中心位置;所述风载模拟加载机构能通过所述负载绳(1)向上牵拉所述负载吸盘(23)。
2.根据权利要求1所述的一种汽车天窗风载模拟测试平台,其特征在于:所述风载模拟加载机构包括平动平台(26);在驱动装置的作用下,所述平动平台(26)能沿所述滑动式天窗(24)的滑动方向同步平动;所述平动平台(26)上一体化安装有配气座(16);
所述配气座(16)内设置有细活塞通道(6),所述细活塞通道(6)的上端同轴心连通连接有粗活塞通道(13),所述细活塞通道(6)的内径小于所述粗活塞通道(13),所述细活塞通道(6)的下端从所述配气座(16)下端穿出;所述粗活塞通道(13)的上端封堵设置有筒状的密封罩(12);
所述细活塞通道(6)内活动设置有细活塞(2),所述粗活塞通道(13)内活动设置有粗活塞(7);还包括联动杆(5),所述联动杆(5)的上端一体化同轴心连接所述粗活塞(7);所述联动杆(5)的下端一体化同轴心连接所述细活塞(2);所述细活塞(2)的下端一体化连接有桩头(3),所述桩头(3)固定连接所述负载绳(1)的上端;
所述粗活塞(7)与所述细活塞(2)之间形成密闭的负载气室(a),所述粗活塞(7)与所述密封罩(12)之间形成缓冲气室(b);
所述配气座(16)内还包括水平的负载气注入通道(4),所述负载气注入通道(4)的左端连通所述负载气室(a);所述负载气注入通道(4)的右端同轴心连通设置有负载活塞通道(17),所述负载活塞通道(17)内活动设置有负载活塞(31);所述平动平台(26)的左端上侧固定安装有直线推杆电机(27),所述直线推杆电机(27)的推杆(34)末端同轴心固定连接所述负载活塞(31);所述直线推杆电机(27)能通过所述推杆(34)带动所述负载活塞(31)沿所述负载活塞通道(17)的轴线来回位移。
3.根据权利要求2所述的一种汽车天窗风载模拟测试平台,其特征在于:所述配气座(16)内还设置有竖向的第一旁通通道(9),所述第一旁通通道(9)的下端旁通连接所述负载气注入通道(4),所述第一旁通通道(9)的上端连通连接竖管(15),所述竖管(15)上端连通外界,所述竖管(15)上安装有电磁阀(14);
所述配气座(16)内还设置有第二旁通通道(8),所述第二旁通通道(8)的一端连通外界,另一端旁通连接所述缓冲气室(b)的侧壁下端;所述粗活塞通道(13)的内径至少为所述第二旁通通道(8)的内径的十倍;所述缓冲气室(b)的上端还设置有缓冲弹簧(11);
所述竖管(15)的上段内部同轴心设置有气体通道(32),所述气体通道(32)的上端延伸至连通所述缓冲气室(b);所述气体通道(32)的下端通过若干旁通孔(30)旁通连接所述负载气室(a),所述气体通道(32)内设置有单向阀(33),所述单向阀(33)的导通方向朝下。
4.根据权利要求3所述的一种汽车天窗风载模拟测试平台的方法,其特征在于:
步骤一,初始状态下,电磁阀(14)为闭合堵塞状态,细活塞(2)处于细活塞通道(6)的最下端;将被测汽车天窗框(22)水平放置在天窗框固定平台(20)上,并且将被测汽车天窗框(22)的四角处分别被固定夹持在四个快拆夹具(21)上,进而实现被测汽车天窗框(22)的固定,并且通过手动或电动方式将被测汽车天窗框(22)上的滑动式天窗(24)滑动至关窗状态;然后驱动装置带动平动平台(26)平动至滑动式天窗(24)的正上方,先手动向上推动桩头(3),进而使粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)所构成的一体结构向上运动一段距离,粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)在向上运动的过程中负载气室(a)的体积会变大,进而负载气室(a)内形成负压,此时由于单向阀(33)的导通方向是朝下的,因此粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)所构成的一体结构向上运动一段距离的过程中缓冲气室(b)内的气体会经过单向阀(33)补充到负载气室(a)内,进而使负载气室(a)内的气压仍然保持与环境压力相同的状态;
步骤二,手动向下拉动负载绳(1),使负载吸盘(23)能向下接触到滑动式天窗(24);在向下拉动负载绳(1)的过程中粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)会同步向下位移一段距离;然后在负载绳(1)呈铅锤状态下将负载吸盘(23)吸附在滑动式天窗(24)的几何中心位置;然后手松开负载绳(1);由于粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)在向下位移一段距离的过程中负载气室(a)的体积会变小,进而负载气室(a)内形成正压,由于粗活塞(7)下侧面所受向上气压面积大于细活塞(2)上侧面所受向下气压面积,因此粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)所构成的一体结构此时有向上运动的趋势,进而此时粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)所构成的一体结构开始做向上运动,直至将负载绳(1)绷直;
在后续步骤中通过控制该平动平台(26)的平动,使平动平台(26)始终保持在滑动式天窗(24)的正上方,进而使负载绳(1)始终处于铅锤状态,进而实现负载吸盘(23)受到的负载绳(1)的拉力方向始终铅锤向上;进而更好的模拟车在高速行驶过程中滑动式天窗(24)的上下侧的压力差;
步骤三,打开电磁阀(14),进而使负载气室(a)与大气相互连通,使负载气室(a)迅速恢复大气压状态,待负载气室(a)恢复大气压状态后重新关闭电磁阀(14),使负载气室(a)重新恢复密闭状态;实现负载气室(a)内与外部的气压差归零;
步骤四,启动直线推杆电机(27),进而使推杆(34)带动负载活塞(31)沿所述负载活塞通道(17)的轴线向左位移;进而使负载活塞通道(17)和负载气室(a)内形成正压,通过控制负载活塞(31)向左位移的距离来控制负载活塞通道(17)和负载气室(a)内的气压大小;在负载气室(a)内为正压的情况下,由于粗活塞(7)下侧面所受向上气压面积大于细活塞(2)上侧面所受向下气压面积,因此粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)所构成的一体结构此时有向上运动的趋势,并且负载气室(a)内的气压越大,粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)所构成的一体结构向上牵拉负载绳(1)的牵拉力越大,进而通过负载活塞(31)的推进位置来控制负载绳(1)的向上牵拉力,进而实现控制负载吸盘(23)向上提升滑动式天窗(24)的提升力,以模仿实车在不同速度行驶时所产生的车内外压力差,进而模拟实车在高速行驶时天窗的受力状况;
步骤五,在步骤四的基础上,通过手动或汽车自带的电动机构将被测汽车天窗框(22)上的滑动式天窗(24)依次做开启、关闭、滑行的动作;若滑动式天窗(24)的开启、关闭、滑行的动作过程顺畅则说明该被测车的滑动式天窗(24)在高速风载情形下能稳定运行;若滑动式天窗(24)的开启、关闭、滑行的动作过程不顺畅这说明该汽车没有通过风载试验;
补充:若步骤五的过程中负载吸盘(23)突然意外脱离滑动式天窗(24)或是负载绳(1)突然意外绷断,此时由于负载气室(a)内的气压仍然处于高压的状态,因而粗活塞(7)、联动杆(5)以及细活塞(2)所构成的一体结构会迅速向上运动,此时缓冲气室(b)和缓冲弹簧(11)均对粗活塞(7)起到缓冲作用,而且该状态下第二旁通通道(8)也会由于粗活塞(7)的向上运动开始连通负载气室(a),进而促进负载气室(a)的高压气体排出。