本实用新型涉及履带车辆领域，更具体地，涉及一种带履带运行的车辆振动环境模拟激励加载装置。
背景技术：
在履带车辆行驶工况情况复杂，为了优化提升履带车辆在多变复杂的环境行驶过程的性能，需要对履带车辆进行进行悬挂系统实验，通过悬挂系统性能的检测，分析其耐久性可靠性，从而进一步优化其结构与参数，提升履带式车辆行驶过程中的减震性能。
当前履带车辆实验方式主要有路试和室内台架实验两种：(1)路试是在车辆行驶过程中，用仪器检测车体振动和悬挂部件性能参数进行客观评价，其实验结果真实，但需要车辆在各种路面行驶，人力、物力消耗较大，经历时间长，受其条件制约，现实中履带车辆振动试验中往往难以开展，因而室内台架实验是当今履带车辆振动试验的主流；(2)室内台架实验有全车悬挂系统台架试验和单个悬挂系统台架实验两种方式，单个悬挂系统台架实验对全车悬挂系统的工作不具有代表性。全车悬挂系统台架试验是将整车安置在实验台上，每个车轮下面有一个激振器，按照路面行驶状况，对各个车轮进行激振，再现路试状态。这种试验方式能在室内模拟道路行驶工况，不受天气条件的限制，试验过程中还可以剔除对车体振动、悬挂系统耐久性和可靠性影响较为次要的因素，用强大的方法大大缩短时间历程。
目前履带车辆全车悬挂系统台架试验普遍采用脱去履带，将车辆放置在实验装置上，直接对负重轮进行激振，这种试验方式难以反映车辆在实际行驶中带履带的工作状态及性能，制约了车辆的稳定性和可靠性的分析等工作的发展，限制了车辆研究进程，同时也难以对车辆进行性能进行优化，基于此背景研发一种带履带运行的车辆振动环境模拟激励加载装置具有重要意义。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型内容提供了一种带履带运行的车辆振动环境模拟激励加载装置，能够满足车辆在振动测试时带履带，且在实验过程中履带转动运行的要求。
本实用新型采用的技术方案为一种带履带运行的车辆振动环境模拟激励加载装置，该车辆振动环境模拟激励加载装置是一种摇杆双滑块机构，激振轮和负重轮都安装在联动杆上，保证了激振时，激振力作用在激振轮上，激振轮推动负重轮向上运动过程中，负重轮中心始终对齐激振轮中心，将试验过程中传递到负重轮上的激励始终保证为垂直方向上的激励，从而避免了试验过程中履带产生的摩擦力使负重轮和激振轮位置之间产生偏移对实际试验数据产生的不利影响；从而使试验过程中带履带及带运转履带的要求得以实现。
同时考虑到，激振轮和激振托盘之间也存在有摩擦力，为了尽量避免激振轮与激振托盘直接接触产生的摩擦力，激振轮支架下安装有两个导辊，将与激振托盘之间构成滚动副，极大地降低了与激振托盘之间产生的摩擦力，使得试验结果更为可靠。该车辆振动环境模拟激励加载装置包括负重轮、水平导向和激振轮三部分，负重轮连接块安装在负重轮上，通过轴承安装与联动杆上的导向孔形成竖直方向上的滑动副；水平滑块固定安装在联动杆上，同时水平滑块与水平导轨安装组成横向上的滑动副；负重轮底部与履带接触，同时负重轮通过安装轴安装在联动杆上；激振轮安装在激振轮支架上，通过竖直方向上的滑块安装在竖直导轨上，竖直导轨安装在联动杆上，同时激振轮支架下部安装有导辊，组成滚动副，激振油缸进行振动时，力传递到托盘上再通过激振托盘传递给激振轮水平导轨进而传给激振轮，通过此部分和联动杆的组装保证激振轮中心和负重轮中心始终在一条垂线上，若无此部分结构，激振轮直接与激振托盘接触，虽然激振轮与负重轮安装在联动杆上，但摩擦力仍会使其水平方向位置产生一定误差，使激振轮中心偏离负重轮中心，给最终实验数据带来偏差，因此将激振轮支架底部安装两个导辊，使其变为滚动副连接，大大减小了摩擦力，提升了试验的可靠性。
加载过程：s1激振油缸施加竖直方向上的激励到激振托盘12上；s2激振托盘12将竖直方向上的激励传递给导辊13和支架15，再通过激振轮上的竖直滑块10带动激振轮11在竖直方向轨道9上运动；s3激振轮11将激励传递给履带8；s4履带8向上运动传递激励，将激励传递给负重轮1，通过负重轮轴18与联动杆2上的导向孔完成竖直方向的位移，同时负重轮轴18与车辆的平衡肘6相联接，会使负重轮11产生横向的位移，通过水平滑块7在水平导轨17上的运动得以实现。
与现有技术相比，本实用新型优势在于：利用激振轮通过联动杆对带履带的负重轮进行激振，使得激振时激振轮中心始终正对负重轮中心，大大减小了履带与负重轮之间摩擦阻力对试验的影响，同时激振轮支架安装的导辊，也减小了激振轮与激振托盘间的摩擦力，将试验中阻力的影响降到最小，负重轮和履带振动时，可以实现水平方向，竖直方向的运动，模拟实际工况中复杂的激励。
该实用新型实现了履带车辆振动试验中带履带振动的要求，填补了国内该方面的空白，同时该结构还能较高程度模拟实际履带车辆行驶中的复杂环境，具有结构简单，操作简便，低成本的特点。
附图说明
图1为原理图
图2为计算说明图。
图3为结构正视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图2所示激振力作用在测试轮上，测试轮推动负重轮向上运动，与负重轮相连的平衡肘前后摆动会产生水平方向的惯性力；平衡肘静平衡位置与水平面的角度为α，平衡肘长度为l，负重轮在竖直方向上的加速度为a：
a＝20g
初始位置负重轮中心距离平衡肘旋转中心的距离为h1：
h1＝l1×sinα
此时分解到水平方向的加速度为a1：
a1＝atanα
根据要求，负重轮最大行程为h，负重轮向上运动到极限位置时，负重轮中心到平衡肘旋转中心的距离为l2：
h2＝h-h1；
此时分解到水平方向的加速度为a2：
a2＝atanβ
由计算可知，初始位置在水平运动方向上的加速度为a1，小于极限位置产生的加速度a2，故在整个运动过程中，负重轮水平方向加速度为a2。
履带转速为vx：
vx＝z×l×nz
式中z-为主动轮齿数；l-为主动轮的节距；nz-为主动轮转速。
负重轮经一段时间加速后的水平速度为v2，当v2＞vx时，会产生滑移；v2＜vx时会产生滑转，都会对实际激振位置造成影响。
基于此，本实用新型提出了一种带履带运行的车辆振动环境模拟激励加载装置，该车辆振动环境模拟激励加载装置是一种摇杆双滑块机构，如图1所示，平衡肘联接负重轮后作为机构摇杆部分，同时激振轮和负重轮安装在联动杆上，与联动杆组成滑动副，同时联动杆和水平方向的导轨也组成滑动副，保证激振过程中激振轮中心始终正对负重轮的中心，负重轮所受激励始终为垂直方向上的激励，将运行履带对试验造成的不利影响降到最小，实现了要求带运行履带振动的要求。
该机构具体采用的机械结构分为负重轮部分、水平导向部分和激振轮三部分，分述如下：
负重轮部分：如图3所示，负重轮连接块3通过法兰盘4用螺栓连接固定在负重轮1上，同时将轴承接在联动杆2的导向孔内，负重轮1通过负重轮轴18安装在轴承5上完成与联动杆2的连接，通过轴承5与联动杆2的导向孔组成滑动副并带动负重轮轴18在导向孔内的上下运动，进而带动负重轮1运动，从而实现负重轮1能够在竖直方向上的运动。
水平导向部分：水平滑块7通过螺钉固定安装在联动杆2上，同时水平滑块7安装在水平导轨17上，水平滑块7与水平导轨17组成水平方向上的滑动副，实现负重轮1能够在水平方向上运动。
激振轮部分：激振轮11与激振轮连接块16固定，同时通过法兰盘和螺栓固定在激振轮支架15上，联动杆2上安装有竖直方向上的导轨9，激振轮支架15上固定有竖直滑块10，竖直滑块10与导轨9装配在一起，实现激振轮11能够在竖直方向上的运动；导辊13通过导辊轴14安装在激振轮支架15上。
本实用新型用于履带式车辆的测试，使用时，通过履带式车辆移位机构将车辆运送至振动平台上，然后将车辆负重轮1与激振轮11中心线对齐后，进行振动测试结构组装，待组装完成开始履带式车辆振动测试。
在振动测试时，由激振油缸施加垂直方向上的激励到激振托盘12上，再由激振托盘12传递竖直方向上的位移经由导辊13传递给激振轮支架15，通过激振轮上的竖直滑块10带动激振轮11在竖直方向的导轨9上运动，当激振轮11将力传递给履带8时，履带8向上运动，带动负重轮1通过负重轮轴18与联动杆2上的导向孔产生向上的位移，联动杆2作用保证负重轮1的中心始终正对激振轮11中心，将履带8与负重轮1之间摩擦力的影响大大减小，同时负重轮轴18与车辆的平衡肘6相联接，此时会使负重轮1产生水平位移，通过水平滑块7在水平导轨17上的运动得以实现。
为模拟实际工作状态，激振时，履带8由电机驱动产生顺时针方向的转动，履带8转动时对激振轮11有一个向左的摩擦力，使得激振轮11发生逆时针方向转动，若无激振轮部分，直接将激振轮11放于激振托盘12上加载，则激振托盘12与激振轮11之间的摩擦力可能会使激振轮11运动状态发生改变，对履带8产生较大的影响，使得履带8的运动对试验结果带来较大影响。激振托盘12通过导辊13传递力，从而使得激振轮只做纯滚动摩擦，减小了摩擦力，对实验的不利影响降到最小；综上所述，本实用新型完全能满足试验要求。
1.一种带履带运行的车辆振动环境模拟激励加载装置，其特征在于：该车辆振动环境模拟激励加载装置是一种摇杆双滑块机构，平衡肘联接负重轮后作为机构摇杆部分，同时激振轮和负重轮安装在联动杆上，与联动杆组成滑动副，同时联动杆和水平方向的导轨也组成滑动副，保证激振过程中激振轮中心始终正对负重轮的中心，负重轮所受激励始终为垂直方向上的激励；
负重轮连接块(3)通过法兰盘(4)用螺栓连接固定在负重轮(1)上，同时将轴承接在联动杆(2)的导向孔内，负重轮(1)通过负重轮轴(18)安装在轴承(5)上完成与联动杆(2)的连接，通过轴承(5)与联动杆(2)的导向孔组成滑动副并带动负重轮轴(18)在导向孔内的上下运动，进而带动负重轮(1)运动，从而实现负重轮(1)能够在竖直方向上的运动；
水平滑块(7)通过螺钉固定安装在联动杆(2)上，同时水平滑块(7)安装在水平导轨(17)上，水平滑块(7)与水平导轨(17)组成水平方向上的滑动副，实现负重轮(1)能够在水平方向上运动；
激振轮(11)与激振轮连接块(16)固定，同时通过法兰盘和螺栓固定在激振轮支架(15)上，联动杆(2)上安装有竖直方向上的导轨(9)，激振轮支架(15)上固定有竖直滑块(10)，竖直滑块(10)与导轨(9)装配在一起，实现激振轮(11)能够在竖直方向上的运动；导辊(13)通过导辊轴(14)安装在激振轮支架(15)上。
技术总结