專利名稱：童車動擊性能檢測綜合試驗機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種童車動擊性能檢測綜合試驗機，可以按照ASTM、EN、GB、ISO等各類標準進行童車的2m/s碰撞和沖擊試驗，能按照標準要求在被測童車運動狀態(tài)中實施碰撞，檢測嬰兒學步車與滑板車等在一定沖擊能量下的變形和破壞程度。本設備屬于童車安全性能檢測技術領域。技術背景
近年來，童車產(chǎn)品的品種、質(zhì)量、產(chǎn)能、出口均有了長足的發(fā)展。年齡限制了兒童的認知度，她們的自我保護意識差，反應遲緩，往往容易受到事故傷害。碰撞和沖擊試驗能夠檢測童車整體性能以及零部件在受到?jīng)_擊時的結(jié)構(gòu)強度及變形量，屬于國家強制性A類極重要檢測項目。在童車的碰撞與沖擊檢測項目中，已存設備對于碰撞速度和撞擊能量的可控性存在較大的缺陷，手工拉被測童車至某一高度，影響測試的重復精度，提升與定位童車提升高度不精確進而造成施加沖擊能量的不精確，同時存在被測童車不能滿足實際路況滾動運行、童車的二次撞擊等等問題，這些都限制了童車安全性能檢測技術的整體提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種無動力自由下滑、精確獲得碰撞速度和撞擊能量、快捷實現(xiàn)重復測試、能夠防止二次碰撞、能夠獲得相關測試過程數(shù)據(jù)庫的童車動擊性能綜合試驗機。為達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是
測試過程中，利用能量轉(zhuǎn)換原理，采用精確提升裝置使得被測童車獲得精確提升高度， 釋放后被測童車在引導裝置導向下沿著設定曲面滾動下落，按照標準要求速度撞擊碰撞擋板，在反彈后啟動防二次撞擊裝置，進行相關測試數(shù)據(jù)的采集和處理。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術方案
一種童車動擊性能檢測綜合試驗機，包括框架底座、提升裝置、引導裝置、防二次撞擊裝置、碰撞擋板以及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。所述框架底座的結(jié)構(gòu)上表面有一個中空的被測童車運行曲面，該被測童車運行曲面由水平段和圓弧段構(gòu)成，兩端及兩側(cè)由鋁型材加固；在所述的水平段和圓弧段連接處附近固定豎立一個鋁型材支架；
所述提升裝置安裝在所述框架底座內(nèi)，位于所述被測童車運行曲面的下方；該提升裝置是一個曲線提升、夾持與釋放裝置；
所述引導裝置的結(jié)構(gòu)一根輕質(zhì)航空鋁導桿的上端通過一個滾動軸承鉸鏈固定安裝在所述的鋁型材支架下端，而下端通過一個直線軸承連接一根光滑導桿的上端構(gòu)成自適應機構(gòu)，所述的自適應機構(gòu)有兩組并列安放；
所述的防二次撞擊裝置的結(jié)構(gòu)一個通過氣缸支架固定安裝在所述鋁型材支架中部的伸縮氣缸，伸縮氣缸的活塞桿連接一根橡膠棒，該橡膠棒的伸出能擋住所述引導裝置的擺動。所述的碰撞擋板是安裝在所述被測童車運行曲面前端的具有有效高度的剛性墻體；所述的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)構(gòu)成是一個高速ARM7單片機、對稱放置在所述的被測童車運行曲面的水平段兩側(cè)的3對速度傳感器以及設置在碰撞擋板上不同撞擊點的加速度傳感器。所述曲線提升、夾持與釋放裝置的結(jié)構(gòu)是安裝在一個固定支架上的電機及減速器驅(qū)動一個主動鏈輪，該主動鏈輪經(jīng)傳動鏈條傳動一個安裝在支架上的傳動鏈輪；在一個支架上安裝一個從動鏈輪，所述傳動鏈輪經(jīng)一個長環(huán)形傳動鏈條傳動所述從動鏈輪；所述長環(huán)形傳動鏈條由多個張緊輪張緊呈曲線形狀，使該長環(huán)形傳動鏈條與被測童車運行曲面始終平行；一個氣缸與所述長環(huán)形傳動鏈條固定連接，該氣缸與一個曲線導軌滑配，該氣缸的活塞桿與一根夾持棒固定連接，所述曲線導軌與被測童車運行曲面平行安置。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，具有如下顯而易見的實質(zhì)性突出特點和顯著優(yōu)點 (1)本發(fā)明運用能量轉(zhuǎn)換原理，能進行嬰兒學步車與滑板車等在運行過程中以一定的
速度水平撞擊剛性碰撞擋板的碰撞試驗。曲面加平面的設計使得被測童車運行平緩，曲面用于加速，平面使得碰撞速度方向水平，損耗能量少，能夠獲得理論上精確的碰撞速度和撞擊會旨量。(2)本發(fā)明采用電機，以及與被測童車運行面始終平行的曲面構(gòu)成的自動提升裝置，可以精確控制被測童車的提升高度進而獲得碰撞時精確的碰撞速度和撞擊能量。該高度值可以通過多次空載試驗獲得可供調(diào)用的歷史數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)存儲。同時利用控制氣缸伸縮以及被測童車的結(jié)構(gòu)特點，實現(xiàn)了對其方便快捷的夾持提升與卸載釋放。(3)突破以往軌道加輔助提升小車的設計，采用引導裝置實現(xiàn)了動量和能量上的精確控制。在測試過程中，引導裝置能實現(xiàn)直線滑動與轉(zhuǎn)動。該機構(gòu)能有效避免以往設備設計中的輔助提升小車的附加碰撞能量，同時也有效地避免了被測童車在向下滾動時的卡死和動態(tài)失衡現(xiàn)象。采用本設計，更為真實地模擬了被測童車的實際滾動運行情況，碰撞效果更為真實。(4)本發(fā)明采用氣缸以及橡膠棒，在碰撞之后可以實現(xiàn)防止二次撞擊，避免了再次碰撞給童車帶來的額外能量沖擊，提高了測試結(jié)果的準確性。(5)在數(shù)據(jù)采集和處理方面，采用高速ARM7單片機、速度傳感器和加速度傳感器，在碰撞與沖擊試驗過程中能夠產(chǎn)生一組速度、加速度數(shù)據(jù)和一組變形數(shù)據(jù)。通過相關的測試數(shù)據(jù)，能夠做到測試結(jié)果科學公正。在數(shù)據(jù)庫構(gòu)建上，能對童車安全性能檢測行業(yè)起到一個引領的作用。


圖1是本發(fā)明結(jié)合嬰兒學步車實例的一種童車動擊性能檢測綜合試驗機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的一個實例結(jié)合

如下
參見圖1，本童車動擊性能檢測綜合試驗機，包括框架底座1、提升裝置2、引導裝置3、 防二次撞擊裝置4、碰撞擋板5及數(shù)據(jù)和處理系統(tǒng)。所述框架底座1的結(jié)構(gòu)上表面有一個中空的被測童車運行曲面，該被測童車運行曲面由水平段11和圓弧段12構(gòu)成，兩端及兩側(cè)由鋁型材加固；在所述的水平段11和圓弧段12連接處附近固定豎立一個鋁型材支架13 ； 所述提升裝置2安裝在所述框架底座1內(nèi)，位于所述被測童車運行曲面的下方；該提升裝置 2是一個曲線提升、夾持與釋放裝置；所述引導裝置3的結(jié)構(gòu)一根輕質(zhì)航空鋁導桿32的上端通過一個滾動軸承鉸鏈31固定安裝在所述的鋁型材支架13下端，而下端通過一個直線軸承331連接一根光滑導桿332的上端構(gòu)成自適應機構(gòu)33，所述的自適應機構(gòu)33有兩組并列安放；所述的防二次撞擊裝置4的結(jié)構(gòu)一個通過氣缸支架41固定安裝在所述鋁型材支架13中部的伸縮氣缸42，伸縮氣缸42的活塞桿連接一根橡膠棒43，該橡膠棒43的伸出能擋住所述引導裝置3的擺動。所述的碰撞擋板5是安裝在所述被測童車運行曲面前端的具有有效高度的剛性墻體；所述的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)構(gòu)成是一個高速ARM7單片機、對稱放置在所述的被測童車運行曲面的水平段11兩側(cè)的3對速度傳感器51以及設置在碰撞擋板5上不同撞擊點的加速度傳感器52。所述曲線提升、夾持與釋放裝置的結(jié)構(gòu)是安裝在一個固定支架255上的電機及減速器驅(qū)動一個主動鏈輪224，該主動鏈輪2M經(jīng)傳動鏈條223傳動一個安裝在支架221上的傳動鏈輪222 ；在一個支架236上安裝一個從動鏈輪235，所述傳動鏈輪222經(jīng)一個長環(huán)形傳動鏈條231傳動所述從動鏈輪235 ；所述長環(huán)形傳動鏈條231由多個張緊輪232、233、 234張緊呈曲線形狀，使該長環(huán)形傳動鏈條231與被測童車運行曲面始終平行；一個氣缸 211與所述長環(huán)形傳動鏈條231固定連接，該氣缸211與一個曲線導軌213滑配，該氣缸211 的活塞桿與一根夾持棒212固定連接，所述曲線導軌213與被測童車運行曲面平行安置。被測童車6的構(gòu)成為嬰兒學步車61以及童車配重62。在具體操作時，先去除被撞擋板5，將被測童車6裝夾好放置在框架底座1上，控制伺服電機，提升裝置2上的夾持與釋放裝置21啟動夾持嬰兒學步車61，驅(qū)動電機在提升裝置2作用下將被測童車6提升到某一高度H1，夾持與釋放裝置21啟動釋放，被測童車6 在引導裝置3引導下，自由向下滾動獲得碰撞速度，運行至引導裝置3中的光滑導桿332的極限長度，在光滑導桿332上的被壓縮彈簧作用下，引導裝置3回擺，此時防二次撞擊裝置4 啟動，推動橡膠棒43擋住引導裝置3中的輕質(zhì)航空鋁導桿32，被測童車6被制動，最后穩(wěn)定不動。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集記錄速度以及高度H1，處理分析，完成存儲。重復上述步驟幾次， 獲得最為接近標準沖擊速度2m/s 士0.2 m/s的高度H。之后加裝被撞擋板5，設定提升高度 H，被測童車6自由向下滾動獲得碰撞速度，運行至被撞擋板5與其發(fā)生碰撞，撞擊后在反彈力的作用下，引導裝置3回擺，此時防二次撞擊裝置4啟動，推動橡膠棒43擋住引導裝置3 中的輕質(zhì)航空鋁導桿32，被測童車6被制動，最后穩(wěn)定不動。試驗結(jié)束后，數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)記錄采集數(shù)據(jù)，處理分析，完成存儲。上述實例實施不以任何形式限制本發(fā)明，凡采取等同替換或者等效變換的方式所獲得技術方案，均在本發(fā)明保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種童車動擊性能檢測綜合試驗機，包括框架底座(1)、提升裝置(2)、引導裝置 (3)、防二次撞擊裝置(4)、碰撞擋板(5)以及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)；其特征在于a.所述框架底座(1)的結(jié)構(gòu)上表面有一個中空的被測童車運行曲面，該被測童車運行曲面由水平段(11)和圓弧段(12)構(gòu)成，兩端及兩側(cè)由鋁型材加固；在所述的水平段(11) 和圓弧段(12)連接處附近固定豎立一個鋁型材支架(13);b.所述提升裝置(2)安裝在所述框架底座(1)內(nèi)，位于所述被測童車運行曲面的下方； 該提升裝置(2)是一個曲線提升、夾持與釋放裝置；c.所述引導裝置(3)的結(jié)構(gòu)一根輕質(zhì)航空鋁導桿(32)的上端通過一個滾動軸承鉸鏈 (31)固定安裝在所述的鋁型材支架(13)下端，而下端通過一個直線軸承(331)連接一根光滑導桿(332)的上端構(gòu)成自適應機構(gòu)(33)，所述的自適應機構(gòu)(33)有兩組并列安放；d.所述的防二次撞擊裝置(4)的結(jié)構(gòu)一個通過氣缸支架(41)固定安裝在所述鋁型材支架(13)中部的伸縮氣缸(42)，伸縮氣缸(42)的活塞桿連接一根橡膠棒(43)，該橡膠棒 (43)的伸出能擋住所述引導裝置(3)的擺動；e.所述的碰撞擋板(5)是安裝在所述被測童車運行曲面前端的具有有效高度的剛性墻體；所述的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)構(gòu)成是一個高速ARM7單片機、對稱放置在所述的被測童車運行曲面的水平段(11)兩側(cè)的3對速度傳感器(51)以及設置在碰撞擋板(5)上不同撞擊點的加速度傳感器(52)。
2.根據(jù)權利要求1所述的童車動擊性能檢測綜合試驗機，其特征在于所述曲線提升、 夾持與釋放裝置的結(jié)構(gòu)是安裝在一個固定支架(255)上的電機及減速器驅(qū)動一個主動鏈輪(2M)，該主動鏈輪(224)經(jīng)傳動鏈條(223)傳動一個安裝在支架(221)上的傳動鏈輪 (222)；在一個支架(236)上安裝一個從動鏈輪(235)，所述傳動鏈輪(222)經(jīng)一個長環(huán)形傳動鏈條(231)傳動所述從動鏈輪(235)；所述長環(huán)形傳動鏈條(231)由多個張緊輪(232、 233,234)張緊呈曲線形狀，使該長環(huán)形傳動鏈條(231)與被測童車運行曲面始終平行；一個氣缸(211)與所述長環(huán)形傳動鏈條(231)固定連接，該氣缸(211)與一個曲線導軌(213) 滑配，該氣缸(211)的活塞桿與一根夾持棒(212)固定連接，所述曲線導軌(213)與被測童車運行曲面平行安置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種童車動擊性能檢測綜合試驗機。它包括提供被測童車運行曲面的框架底座；在電機精確牽引下，能將被測童車沿曲面提升到所需高度的提升裝置；輕質(zhì)航空鋁連接、帶有自適應機構(gòu)、能夠自由擺動的引導裝置；防二次撞擊裝置；末端裝有速度傳感器、加速度傳感器的具有規(guī)定高度的剛性碰撞擋板，并配有數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。本發(fā)明測試方法方便快捷，被測童車模擬真實路況運行測試，碰撞速度和撞擊能量控制精確，能有效避免二次撞擊對試驗結(jié)果造成的影響，較精確貼合國內(nèi)外標準中關于童車的2m/s碰撞與沖擊試驗的相關條款，突破以往關于童車碰撞與沖擊檢測的相關設計思想，保證了測試結(jié)果的精確性和穩(wěn)定性。
文檔編號G01M17/007GK102331333SQ20111016956
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權日2011年6月23日
發(fā)明者唐冬梅, 徐曉春, 王志明, 祝崇輝, 袁晶, 闞延魁 申請人:上海大學, 浙江省檢驗檢疫科學技術研究院