一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置，涉及仿真模拟实验技术领域，包括牵引车、仿真挂车、仿真罐体、状态监测装置以及控制器，仿真罐体可拆设置于仿真挂车上，仿真挂车挂于牵引车上，状态监测装置监测仿真罐体内壁的实时水压、液面倾角、仿真罐体倾角以及整车行驶状态并传输至控制器中进行储存和/或显示，整车总长度在100cm

【技术实现步骤摘要】
一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置


[0001]本专利技术涉及仿真模拟实验
，特别是涉及一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置。

技术介绍

[0002]液罐车具有质心位置高和装载质量大特点，而且液罐车在行驶过程，罐内液体存在晃动现象，导致行驶稳定性相对于普通固体货运车辆更差、侧翻交通事故发生率更高、引起事故后果更严重。液罐车装载的往往是易燃、易爆、易腐、有毒危险货物，一旦发生侧倾事故导致罐内液体泄露，极易造成严重的事故后果。液罐车在交通运输环节存在较大的安全风险隐患，已经成为我国危险化学品风险集中治理的六大问题之一。因此开展液罐车行驶稳定性研究十分必要，成为当前交通安全领域的研究热点。
[0003]影响液罐车行驶稳定性的因素较为复杂，车辆行驶过程中受到罐液体晃动时产生的附加力矩，而液体晃动又与车辆的行驶状态、罐体结构、液体物理属性等因素有关，因此相对普通固体运输车辆研究难度大大提高。国内外学者目前研究液罐车行驶稳定性主要有三个方向，一是通过构建模型方法研究液体晃动力学特性，如采用了准静态力学模型,分析了晃动时液体质心的变化规律；运用机械等效模型，分析罐内液体晃动与车辆运动之间耦合作用；二是随着CFD仿真技术是伴随着虚拟仿真实验技术发展，仿真技术等方法开展罐内液体晃动力学特性的研究；三是通过开展“液—罐”二者之间的耦合机理研究，从优化罐体内部结构和罐体的横截面提出减少液体晃动车辆产生的附加力矩，从而提高车辆行驶稳定性。
[0004]采用液体晃动机械等效力学模型和CFD仿真技术得出的研究结论，并不能完全反映液体晃动过程中的真实变化及对车辆产生的附加力矩，存在一定的局限性。而液罐车实车实验的成本高且风险大，因此目前多数是通过将罐体放在实验平台上开展实物实验。将充装液体罐子置于实验平台上，与搭载在车辆上运动状态有较大差别，很难实现实际车辆的变道、掉头、转弯、弯道行驶状态。
[0005]基于此，急需一种新型的方案来解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，克服计算机虚拟仿真实验不能真实反映液体晃动和液罐车行驶特性局限，减少采用实车实验成本高、操作难、风险大等弊端。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]本专利技术提供一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置，包括牵引车、仿真挂车、仿真罐体、状态监测装置以及控制器，所述仿真罐体可拆设置于所述仿真挂车上，所述仿真挂车挂于所述牵引车上，所述状态监测装置监测所述仿真罐体内壁的实时水压、液面倾角、所述仿真罐体倾角以及整车行驶状态并传输至控制器中进行储存和/或显示，所述整车总长度
在100cm
‑
150cm之间。
[0009]优选的，所述仿真挂车和所述仿真罐体为实车的挂车和罐体等比例缩放。
[0010]优选的，所述仿真挂车和所述仿真罐体上仅保留了实车中与研究“液—罐—车”三者耦合关系的相关的构件。
[0011]优选的，所述牵引车采用遥控四轮机车或三轮电动车。
[0012]优选的，所述牵引车和所述仿真挂车之间采用万向节连接。
[0013]优选的，具备圆形、椭圆形、方形和多段弧形四种不同截面形状的仿真罐体。
[0014]优选的，所述仿真罐体宽度方向两侧的壁面为透明材料制成，所述仿真罐体上标有刻度，所述仿真罐体上方设有仿真“人孔”，所述仿真罐体内可拆卸设有仿真防波板。
[0015]优选的，所述状态监测装置包括水压传感器、水位探测传感器、液面倾角传感器和陀螺仪，在所述仿真罐体的前、后、左、右、下内壁表面均安装有所述水压传感器，所述仿真罐体内安装所述水位探测传感器和所述液面倾角传感器，所述液面倾角传感器安装在一块泡沫板上，所述泡沫板浮于罐体内的水面上；在所述仿真挂车底部位安装所述陀螺仪；所述仿真挂车或所述仿真罐体上安装有拍摄方位和角度能够自由调整的摄像头，所述摄像头用于拍摄记录实验过程中所述仿真罐体内的液体晃动情况。
[0016]优选的，所述仿真罐体内的液体中投放有彩色泡沫颗粒，所述仿真罐体内的顶部设置有照射液面的灯具。
[0017]优选的，所述控制器包括上位机和下位机，所述下位机安装于所述牵引车、所述仿真挂车或所述仿真罐体上，所述下位机用来收集所述状态监测装置的信号并转化成数字信号后通过无线传输至所述上位机，所述上位机通过USB接口与计算机连接，通过计算机上可以实时观看传感器数据动态数据。
[0018]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0019]本专利技术提供的研究液罐车行驶稳定性的实验装置可以开展液罐车行驶稳定性与液、罐、车三者之间关系的实验研究，还可开展“液—罐—车”耦合作用对车辆行驶稳定性方面的实验研究。实验结果更加接近实际情况，较好的克服了计算机虚拟仿真实验不能真实反映液体晃动及液罐车行驶特性局限，还可以减少采用实车实验成本高、操作难、风险大等弊端。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术提供的研究液罐车行驶稳定性的实验装置的结构示意图；
[0022]图2为图1的局部放大图；
[0023]图3为四种罐体的截面示意图；
[0024]图中：1
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牵引车；2
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仿真罐体；3
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仿真挂车；4
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仿真人孔；5
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支架；6
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车轮；7
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万向节。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]本专利技术的目的是提供一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置，以解决上述现有技术存在的问题，克服计算机虚拟仿真实验不能真实反映液体晃动和液罐车行驶特性局限，减少采用实车实验成本高、操作难、风险大等弊端。
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0028]本专利技术提供一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置，如图1所示，包括牵引车1、仿真挂车3、仿真罐体2、状态监测装置以及控制器，仿真罐体2可拆设置于仿真挂车3上，仿真挂车3挂于牵引车1上，状态监测装置监测仿真罐体2内壁的实时水压、液面倾角、仿真罐体2倾角以及整车行驶状态并传输至控制器中进行储存和/或显示，整车总长度在100cm
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150cm本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种研究液罐车行驶稳定性的实验装置，其特征在于：包括牵引车、仿真挂车、仿真罐体、状态监测装置以及控制器，所述仿真罐体可拆设置于所述仿真挂车上，所述仿真挂车挂于所述牵引车上，所述状态监测装置监测所述仿真罐体内壁的实时水压、液面倾角、所述仿真罐体倾角以及整车行驶状态并传输至控制器中进行储存和/或显示，所述整车总长度在100cm
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150cm之间。2.根据权利要求1所述的研究液罐车行驶稳定性的实验装置，其特征在于：所述仿真挂车和所述仿真罐体为实车的挂车和罐体等比例缩放。3.根据权利要求2所述的研究液罐车行驶稳定性的实验装置，其特征在于：所述仿真挂车和所述仿真罐体上仅保留了实车中与研究“液—罐—车”三者耦合关系的相关的构件。4.根据权利要求1所述的研究液罐车行驶稳定性的实验装置，其特征在于：所述牵引车采用遥控四轮机车或三轮电动车。5.根据权利要求1所述的研究液罐车行驶稳定性的实验装置，其特征在于：所述牵引车和所述仿真挂车之间采用万向节连接。6.根据权利要求1所述的研究液罐车行驶稳定性的实验装置，其特征在于：具备圆形、椭圆形、方形和多段弧形四种不同截面形状的仿真罐体。7.根据权利要求1所述的研究液罐车行驶稳定性的实验装置，其特征在于：所述仿真罐体宽度方向两侧的壁面...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘煜杰，许纪翔，鲍楚杰，何烈云，
申请(专利权)人：浙江警察学院，
类型：发明
国别省市：