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汽車方向盤轉(zhuǎn)動慣量測試儀設備特點:
1)結(jié)構(gòu)設計應符合人機工程設計準則,操作維護方便,安全可靠;
2)工裝夾具設有標準接口和安裝基準;
3)臺面為鑄造件;
4)測試過程為自動化;
5)軟件界面可根據(jù)客戶要求修改。
設備性能
1) 轉(zhuǎn)動慣量測試臺
可實現(xiàn)待測產(chǎn)品轉(zhuǎn)動慣量的測試。
2) 控制及采集及軟件系統(tǒng):
控制及采集電路放于測試臺中,通過串口數(shù)據(jù)線連接電腦。測試數(shù)據(jù)的顯示和存儲,具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能,可根據(jù)測試結(jié)果,計算產(chǎn)品的轉(zhuǎn)動慣量。
3) 標準體:
設備配備的標準體,用于標定和檢驗測試儀的精度。標準體設計為圓環(huán)形,與產(chǎn)品在重量、慣量參數(shù)相近,使得檢驗結(jié)果更加可靠和準確。通過定期對設備的標定可保證儀器長期穩(wěn)定運行,測試程序中的標定模塊可使得標定工作簡單可靠。
4) 工裝夾具:
工裝夾具與測試臺面有標準接口,提供接口尺寸圖紙,以便新產(chǎn)品可自行制作其他工裝。
汽車方向盤轉(zhuǎn)動慣量測試儀測量參數(shù):
a測試范圍:
質(zhì)量測量范圍:1Kg~4 Kg( 5 g*m2~100 g*m2);
直徑測試范圍:300-500mm。
b測試精度
轉(zhuǎn)動慣量測量精度:0.5% 。
測試平臺軟件要求如下:
1)計算機安裝微軟windows XP 或win 7操作系統(tǒng);
2)開發(fā)工具:采用LabVIEW軟件開發(fā)工具進行編程;
3)數(shù)據(jù)庫:Access數(shù)據(jù)管理;
4)測量數(shù)據(jù)存儲硬盤;
5)測量數(shù)據(jù)庫含標準化記錄表格,自動顯示、記錄測量數(shù)據(jù)并打印測試結(jié)果。
工作場所:室內(nèi);
環(huán)境溫度:0-40°C;
傳感器工作溫度:-10°C~55°C;
1)地面平整,無振動源和噪音;
2)測試臺設有調(diào)水平地腳;
3)多次重復直至測試工作臺在縱、橫兩個方向上均水平;
4)安裝軸線水平誤差在全長范圍內(nèi)不大于0.05毫米。
測試裝置原理如圖所示:
待測物體水平放置在上端進行測試。待測物體、轉(zhuǎn)軸及彈簧共同組成一個定軸扭擺振動裝置。扭擺振動裝置模型為
其中:
I——裝置自身對轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量;
K——彈簧的彈性系數(shù);
L——阻尼力矩;
θ——轉(zhuǎn)軸的角位移。
式中通常是一個常數(shù),它由扭擺振動裝置中的彈簧所決定。由裝置自身決定,是一個常量。由式可知只要測出加待測物后扭擺裝置的振動周期,就可以計算出待測物體圍繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。
GL-4轉(zhuǎn)動慣量測試臺儀由轉(zhuǎn)動慣量測試臺、測試控制系統(tǒng)、標準樣件等組成。
4.2.1測試臺
GL-4轉(zhuǎn)動慣量測試臺由工作臺、擺動架、擺動架驅(qū)動機構(gòu)、光電傳感器計時機構(gòu)、限位機構(gòu)、過渡工裝、夾緊固定件等組成。
工作臺由工作臺板、機架、可調(diào)地腳組成;
擺動架由擺動座、軸承、擺動軸、擺盤,彈簧震動源等組成;
擺動架驅(qū)動機構(gòu)由凸輪、凸輪軸、步進電機、驅(qū)動桿等組成;
光電傳感器計時機構(gòu)由光電傳感器、傳感器檔片、傳感器座等組成;
測試臺外形:
長×寬×高:650 mm×500 mm×650 mm;
質(zhì) 量:<150kg
4.2.2測試控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)控制框圖如下,其中光電開光數(shù)據(jù)采集電路和步進電機單片機控制電路在測試臺的測試架中,通過串口數(shù)據(jù)線接受電腦控制系統(tǒng)的指令,并反饋測試數(shù)據(jù)。
1)設計要求
性能要求:測量數(shù)據(jù)庫含標準化記錄表格,自動顯示、記錄測量數(shù)據(jù)并顯示測試結(jié)果,數(shù)據(jù)庫為Access數(shù)據(jù)管理。
運行環(huán)境:操作系統(tǒng):Windows XP,Windows2003,Win 7。
互換性:測試裝置的輸入、輸出接口采用可互換的通用型接插件。
人機工程要求:操作界面、對話框、顯示結(jié)果漢化,整個操作過程有示例演示。
軟件平臺
測試系統(tǒng)環(huán)境具備以下條件:
a.系統(tǒng)安裝微軟Microsoft Windows 2000或XP 操作系統(tǒng);
b.計算機安裝功能板卡驅(qū)動及配套應用軟件。
c.LabVIEW語言開發(fā)環(huán)境
2)軟件組成
測試軟件在LabVIEW編程環(huán)境下開發(fā),可用于所有Windows操作系統(tǒng),軟件交互通過鼠標進行,為常規(guī)指向和點擊操作,具有操作方便和靈活等特點。測試軟件包括計算顯示、設備標定、報表顯示、數(shù)據(jù)存儲,存儲的數(shù)據(jù)采用標準的ACCESS數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu),方便數(shù)據(jù)的整合,分析。
根據(jù)客戶的需要,還可以定制表格。
1)計算機及其采集卡采用工業(yè)級產(chǎn)品,保證有電機工作狀態(tài)下,提高抗干擾能力,保障采集數(shù)據(jù)實時性、可靠性;
2)電氣設計中,將控制系統(tǒng)與大電流分離,強弱電分開布線,保證信號傳輸?shù)目煽啃裕?/p>
3) 對于與可動部份的電氣連接,盡量采用航空插頭,保證線路連接可靠性;
4) 各設備工作應穩(wěn)定可靠,平均故障間隔不小于8000h;
5)貯存不低于8年,壽命不小于10年;
6)平均修復時間不大于2h;
7)測試平臺 應用必要的檢查、維修措施設計,各測試點、各組件易于拆卸和更換;
8)盡量使用通用的工業(yè)產(chǎn)品,保證有長期的備件來源和較好的擴展性。
1)堅持模塊化設計;
2) 設備和器件盡量分類安裝;
3) 易損件布置在便于維修和更換的地方。
周期數(shù)據(jù)的重復性是判斷測試裝置能否正常工作的重要依據(jù),在每個批次測試前都應該進行測試、驗證,以保證測試數(shù)據(jù)的可靠性。
1)該套設備配置2個標準體,儀器所配標準體重量不小于2.5kg, 一個用于標定設備,一個用于檢測設備。為了增加儀器的可信度,用于檢測的標準體的慣量設計值在30~40 g*m2,與實際待測物相當,且標準體的裝夾方式與終測試產(chǎn)品時相同,這樣便于檢驗綜合誤差對測試帶來的影響。
2)由于標準體是設備標定及檢驗的基準,應妥善保存。出廠前由省級計量單位對標準體進行標定并給出檢驗數(shù)據(jù)報告。
① 測試周期數(shù)據(jù)重復性步驟
② 周期數(shù)據(jù)重復性判斷
本設備設有標準過渡接口工裝,可適應不同安裝尺寸物體的測量要求,滿足各種方向盤測量的需求。
附錄:交付的設備清單及交付的配套文件清單
編號 | 名稱 | 型號 | 規(guī)格 | 數(shù)量 | 備注 |
1 | 轉(zhuǎn)動慣量測試臺 | GL-4型 | 100kg | 1套 | 南京理工大學 |
2 | 測試平臺 | 非標 | 600*460 | 1套 | 南京理工大學 |
3 | 計算機 |
|
| 1臺 | 聯(lián)想 |
4 | 顯示器 |
|
| 1臺 | 三星 |
5 | 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) |
|
| 1套 | 南京理工大學 |
6 | 步進電機、驅(qū)動器 |
|
| 1套 | 四通 |
7 | 標定、 標準體 | 5型 |
| 2件 | 南京理工大學 |
8 | 測試、計算軟件 |
|
| 1套 | 南京理工大學 |
9 | 標定、管理軟件 |
|
| 1套 | 南京理工大學 |
10 | 工裝夾具 |
|
| 1套 | 非標 |
11 | 工具 |
|
| 1套 | 非標 |
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