車門最小關門能量計算(2.4.1 Door Closing Effort)
說明:
這個工具主要用來計算旋轉式車門(Swing or Rotating Door)開/關門力(Effort)的,用于指導車門的設計與布置,在解決開/關門力過重(hard to close)問題的同時,也避免對車門其它性能產生影響。
車門關門性能是指從最大開啟狀態(全開)到關閉鎖止狀態過程中的性能要求,主要包括開門力(Opening Effort)、關門力(Closing Effort)、關門聲品質(Closing Sound Quality)和強度耐久(Strength & Durability)等方面。其中開/關門力中的力是指努力程度(Effort),不僅可以用施加的力(Force),也可以用能量(Energy)或速度(Speed)來衡量。
對于開/關門力的評價,主要是關門力(Closing Effort),在主觀上有難易(easily)和平順(smoothly)兩個指標,相關試驗有:關門試驗;推門試驗;開門試驗。
專門用于關門試驗的加農炮:
關門、開門與推門試驗視頻(使用另一種設備):

客觀評價指標如下表:
評價工況 |
評價指標 |
說明 |
關門試驗 |
最小關門能量(J) |
主要目標值。從全開位置到車門鎖止整個過程中,所需的最小能量值。 |
最小關門速度(mm/s) |
參考目標值。從全開位置到車門鎖止整個過程中,在最小能量作用下的車門上外把手附近某一位置的速度變化曲線。最小速度是在這條速度變化曲線上,在車門虛掩位置處的一個值。 |
|
推門試驗 |
最小推門力(N) |
參考目標值。 |
開門試驗 |
最小開門力(N) |
參考目標值。 |
評價關門難易的指標就是計算車門關門所需能量的最小值,即min(Eclosing),這個值越小,主觀上關門就越容易。相對于最小關門作用力和最小關門速度,用最小關門能量可以全程控制各個影響因素,因為最小關門能量是整個關門過程總的評價指標,而最小關門作用力和最小關門速度只是關門過程中某一時刻的評價指標。
影響車門關門能量消耗的因素有:氣壓阻、密封條、車門質量、車門附件(限位器、門鎖和鉸鏈)、裝配等,同時忽略車門和車體變形消耗的能量。
對于整車狀態下,開/關門力目標值建議如下:
評價工況 |
建議目標值 |
備注 |
最小關門能量(J) |
全開位置<XX J;一檔位置<XX J; |
主要目標值 |
最小關門速度(m/s) |
<X.X m/s |
參考目標值 |
最小推門力(N) |
XXX N |
參考目標值 |
最小開門力(N) |
30Kg以下車門<XX N; 30Kg以上車門< XX N; |
參考目標值 |
同時影響車門關門力和其它車門性能的因素,見下表:
關門力 |
異響 |
風噪 |
關門聲品質 |
漏水 |
|
密封條剛度 |
√(越低越好) |
√(越高越好) |
√(越高越好) |
√(越低越好) |
√(越高越好) |
密封間隙 |
√(越大越好) |
√(越小越好) |
√(越小越好) |
√(越大越好) |
√(越小越好) |
密封氣密性(車廂空氣漏氣率) |
√(越高越好) |
— |
√(越低越好) |
√(越高越好) |
√(越低越好) |
密封條上排氣孔間距和大小 |
√ |
— |
— |
— |
— |
門鎖 |
√ |
√ |
√ |
√ |
— |
鉸鏈 |
√ |
√ |
— |
— |
— |
限位器 |
√ |
— |
— |
— |
— |
車門結構 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
車門布置 |
√ |
— |
— |
— |
— |
備注:√表示相關,—表示無關
從上表可知,在設計前期,為了保證較好的關門性能,同時又不影響車門其它性能,可以從密封條排氣孔、限位器和車門布置(傾角)等入手,并設定好總消耗能量的目標值(最小關門能量)和各個因素分別消耗的能量目標值。一旦到了后期如果出現難以關閉的情況(即實際消耗能量超過預定值),在排除裝配因素后,再進行分析與試驗,對比各個因素消耗的能量值就可以迅速對有問題的子系統進行整改。
功能:
1、計算并輸出最小關門能量和各個因素的能量消耗;
2、計算并輸出最小關門速度、最小推門力和最小開門力;
3、輸出開關門過程中力、能量、速度、加速度、聲壓的變化曲線;
操作示例:
1、輸入參數并計算輸出;
2、分析與試驗加速度曲線對比
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