商用車輛前牽引裝置試驗方法研究

王勇哲　龐方超　孫世鍵　張冠勇

摘 要：本文對GB/T 28948-2012《商用車輛 前牽引裝置》進行了解讀。在試驗室現有試驗設備基礎上，設計了一種對商用車前下部防護進行加載的試驗方法并分享了相關試驗案例。該試驗方法對此類試驗提供了參考。

關鍵詞：商用車輛 前牽引裝置 臺架試驗

Research on Test Method of Front Traction Device of Commercial Vehicle

Wang Yongzhe Pang Fangchao Sun Shijian Zhang Guanyong

Abstract：This article explains the GB/T 28948-2012 "Front Traction Device for Commercial Vehicles". Based on the existing test equipment in the laboratory， a test method for loading the front underside protection of commercial vehicles was designed and related test cases were shared. This test method provides a reference for this type of test.

Key words：commercial vehicle， front traction device， bench test

1 前言

當商用車輛失去動力或無法依靠自身動力驅動車輛時，需要通過其它車輛借助前牽引裝置進行應急牽引。前牽引裝置結構合理，強度可靠能夠順利發揮牽引作用，對節約時間成本，減少維修成本具有重要意義。作為安全裝置，其必須擁有足夠的強度以及能夠重復使用。在工作時，絕對不能出現裝置斷裂或產生較大變形造成周邊零部件損壞的情況。

GB/T 28948-2012《商用車輛 前牽引裝置》[1]對最大設計總質量超過3.5t的客車、半掛牽引車和貨車的牽引連接裝置的試驗方法和性能要求做出了規定。本文依據標準中試驗方法的要求，設計出了一種針對不同尺寸、形狀的商用車前牽引裝置進行強度驗證的臺架試驗方法。

2 法規解讀

2.1 適用范圍

GB/T 28948-2012《商用車輛 前牽引裝置》適用于最大設計總質量超過3.5t的客車、半掛牽引車和貨車，不適用于專用作業車。

2.2 試驗條件

可選以下方式之一進行試驗：

1）在車輛上進行，車輛應剛性地固定在試驗場地上;

2）在車身或底盤上進行，車身或底盤應被固定牢固;

2.3 試驗載荷

牽引裝置能承受的最小載荷F為：

對于貨車和半掛牽引車：F=最大允許總質量xg/2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

對于客車：F=整車整備質量xg/2（2）

公式（1）和公式（2）中：

F——牽引裝置能夠承受的最小靜載荷，單位為牛（N）;

g——重力加速度，9.8m/s2

2.4 性能要求

試驗完成后，試驗樣件應滿足如下要求：

1）牽引裝置不應有影響正常工作的變形;

2）安裝在牽引裝置附近的設備不應損壞或出現異常妨礙正常工作;

3 商用車前牽引裝置臺架試驗方法介紹

在試驗室現有試驗設備能力基礎上，選擇在剛性試驗臺上固定前牽引裝置，并對其進行強度驗證。

3.1 試驗臺架介紹

試驗臺架如圖1所示，主要組成部分為：

1）600x600x400mm方箱

2）商用車輛前牽引裝置試驗樣件

3）過渡工裝（連接方箱與試驗樣件）

4）加載連接工裝

5）龍門架

6）直線作動器（載荷參數：-800kN～+800kN，位移參數：0mm～+400mm）

7）鐵地板

為方便展示試驗臺架的設計搭建流程，利用CATIA三維設計軟件進行輔助演示

1）將600x600x400mm方箱放置于部件左右連接板兩側，調整位置，防止部件與方箱發生干涉，如圖2所示。

2）設計過渡工裝，工裝上的圓孔皆為螺紋孔，其中M20螺紋孔與方箱相連，其余尺寸螺栓孔，按照不同部件上的要求設計，并與部件相連。實際臺架搭建時，按照委托方的力矩要求打緊螺栓。過渡工裝設計時，要考慮龍門架高度以及液壓缸行程的限制，如圖3。

3）將液壓缸與加載連接工裝相連，調整樣件的水平位置并將拖車鉤與加載連接工裝連接起來。

4）方箱與部件連接后，用T型螺栓將方箱固定在鐵地板上。

試驗臺架的優勢：

1）臺架設計及搭建簡單方便。根據不同尺寸的樣件，只需重新設計過渡工裝尺寸即可滿足大部分前牽引裝置的靜加載試驗。

2）固定方箱剛度高，變形小。在試驗中，能夠避免方箱的異常變形對部件造成額外的影響。

3.2 試驗加載程序設定

試驗設備為直線作動器，加載程序設定：加載程序分為加載卸載兩個階段。加載與卸載速度由委托廠家制定，試驗全過程進行時間、載荷位移數據采集，采樣頻率為102.4Hz。根據加載力值的大小設置載荷、位移限值，并設置載荷衰減50%限值（當加載過程中，樣件發生斷裂等異常情況，載荷突然衰減50%以上則停機），這樣當樣件出現斷裂、塑性變形過大等異常情況時能夠及時停機，防止對樣件產生二次傷害。

3.3 試驗后檢查

試驗后，檢查樣件是否出現影響正常工作的變形。包括拖車鉤銷、拖車鉤、橫梁、左右肩梁。

4 試驗案例

試驗樣件為某零部件企業委托的前牽引裝置，對樣件進行四項試驗，即垂直加載、垂向6°加載、水平50°加載、垂向極限破壞加載。

試驗臺架狀態如圖4-7：

加載曲線如圖8-11所示：

5 結論

本文在解讀GB/T 28948-2012《商用車輛 前牽引裝置》的基礎性上，設計了一種剛性臺架試驗方法，對商用車前牽引裝置進行強度驗證。并分享了某前牽引裝置四種不同工況的試驗臺架安裝狀態和試驗結果，對此類試驗提供了參考。

參考文獻：

[1]GB/T 28948-2012.商用車輛 前牽引裝置[S].2012.

[2]夏彥曉，龐建中，史全勝.某重型汽車前端牽引裝置受力分析及驗證[J].商用汽車，2020（05）：86-89.

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[4]張文博.重型商用汽車前牽引裝置設計[J].汽車實用技術，2012（02）：35-38.