一、設(shè)計依據(jù)

　　設(shè)計滿足《中華人民共和國汽車行業(yè)標準》QC/T563-2014中5.14條款規(guī)定的“受力變形試驗”要求，該機能夠完成標準中規(guī)定的“轉(zhuǎn)向盤靜扭特性試驗、靜彎曲強度試驗、交變扭轉(zhuǎn)及交變彎曲耐久試驗”要求。

　　二、試驗機功能

　　1、轉(zhuǎn)向盤靜扭特性試驗。(包括靜強度、靜扭轉(zhuǎn)試驗)

　　2、靜彎曲強度試驗。

　　3、交變扭轉(zhuǎn)及交變彎曲耐久試驗。

　　4、繪制相關(guān)試驗曲線，并讀取、記錄、打印試驗結(jié)果。

　　5、具有油源過壓保護;油溫互鎖保護;計數(shù)器予置值互鎖保護;負荷、位移上、下限設(shè)置定超限保護;電機過流保護等功能。

　　6、工作條件：電源需電壓380V±10%，三相;電源總功率15KW;環(huán)境溫度20±10℃，濕度不大于80%，周圍無腐蝕性介質(zhì)。

　　三、技術(shù)性能特點

　　主機采用當代疲勞機流行的雙柱門式框架結(jié)構(gòu)，剛度好，結(jié)構(gòu)緊湊，外形簡潔，加工精細。

　　兩立柱(光杠)采用調(diào)質(zhì)處理后再表面鍍硬鉻拋光工藝，硬度高，耐磨耐腐蝕。

　　光杠與工作臺聯(lián)接應用螺栓夾緊技術(shù)，安裝孔易于定位，與移動橫梁鎖緊孔同時加工，保證兩件中心線同軸。

　　伺服作動器采用軟支承結(jié)構(gòu)，活塞徑向加工均壓支承環(huán)槽，活塞桿表面鍍硬鉻磨削拋光處理提高其使用壽命，密封元件應用保色-霞板技術(shù)制作的組合密封件，摩擦阻力小，效率高，啟動壓力小，動態(tài)響應高。

　　伺服作動器安裝進回油蓄能器，并且伺服閥直接與作動器短路連接，降低管路的能量損耗。

　　高剛度的移動橫梁由的工程缸全程液壓升降，并和鎖緊缸互鎖，使其移動方便，易于定位，鎖緊可靠(升降速度由節(jié)流閥調(diào)整)。

　　伺服油源已經(jīng)系列化，用戶可以根據(jù)試驗的頻率和幅值(位移)的特性要求而自行選擇。

　　四、主要技術(shù)參數(shù)

　　1、動負荷： ±5kN

　　2、靜負荷： ±20kN

　　3、靜態(tài)負荷精度： ±1%(F.S)

　　4、動作器位移： ±125mm

　　5、位移測量精度： ±0.5%(F.S)

　　6、加載速度： 10～60mm/min或10～500N/min(可調(diào))

　　7、加載頻率： 0.01～5Hz

　　8、加載波形： 正弦波

　　五、主要配置：

　　1、試驗臺主機 一臺

　　2、方向盤試驗工裝夾具 一套;

　　3、伺服控制系統(tǒng) 一套

　　4、計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 一套;

　　5、液壓動力系統(tǒng) 一套

　　六、結(jié)構(gòu)原理及性能特點

　　1.主機

　　主機由平臺，伺服作動器，移動橫梁等構(gòu)成。移動橫梁升、降，夾具鎖緊、松開和急停按鈕布置在手控盒操作面板上，伺服作動器安裝在橫梁上，工作臺兩側(cè)布置鍍鉻拋光的立柱，并采用螺栓鎖緊方式固定與工作臺成為承載框架。

　　移動橫梁裝有液壓鎖緊機構(gòu)，并通過精密加工的鎖緊缸安裝在橫梁上，移動橫梁兩側(cè)應用鉸鏈與的工程缸和機架聯(lián)接，升降方便，鎖緊可靠。移動橫梁，通過定位傳力桿和測力傳感器無間隙聯(lián)接。液壓夾具分別與作動器及測力傳感器相聯(lián)，聯(lián)接部位采用螺旋式消隙墊將間隙消除，提高聯(lián)接剛度，利于疲勞試驗。

　　2.液壓油源

　　2.1液壓源Q=63L/min系統(tǒng)。

　　2.2液壓源的組成

　　液壓源主要由油箱組件，電機泵組、單泵濾油調(diào)壓集成板，，壓力油輸出集油板，回油路集成板，電氣控制柜等部分組成。

　　2.2.1 油箱組件

　　油箱由鋼板經(jīng)氣體保護焊接而成，箱內(nèi)用隔板分成兩個區(qū)域(吸油區(qū)、回油區(qū))，油箱側(cè)面設(shè)置清掃口座，放油口(安裝球閥)(還可以應用戶要求，底部設(shè)置加熱器xxkW，對低于正常溫度的液壓油進行升溫)。下部單泵的吸油口安裝進油濾油器，與泵進油口聯(lián)接的油管采用膠管，防止振動。油箱蓋板安裝液位傳感器，低液面報警，超極限液位自動停泵，正常高度及上限高度提示。同時在上蓋板上安裝了油溫傳感器和空氣濾清器。

　　2.2.2電機泵組

　　油泵一般采用日本越齒輪泵，電機采用上海上力電機，油泵與電機用聯(lián)接盤和彈性聯(lián)軸器組成電機泵組。電機泵組采用旁置式結(jié)構(gòu)，臥式安裝在油箱旁，通過軟管與油箱吸油濾油器聯(lián)接。此種布置方式可以將電機泵組的振動與油箱組件相隔離，將振動減少到狀態(tài)，噪聲低。 電機泵組經(jīng)減震墊固定在槽鋼組焊的底座上。

　　單泵組濾油調(diào)壓集成板

　　泵組輸出的高壓油首先進入單泵濾油調(diào)壓集成板，集成板上安裝高精度高壓管路濾油器(精度3-5μm)和三級調(diào)壓閥及進、回油蓄能器，高壓管路濾油器帶有壓差發(fā)訊器，若發(fā)生堵塞時即報警，這時要更換新的濾油芯。三級調(diào)壓閥限制液壓源的工作壓力，(壓力由壓力表顯示，設(shè)有壓力表開關(guān))用戶可根據(jù)試驗要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。

　　冷卻器

　　冷卻器采用丹佛斯板式冷卻器，質(zhì)量好、效率高。

　　冷水機

　　水冷系統(tǒng)與用戶溝通。

　　2.3 電氣控制柜

　　伺服液壓源的電氣控制皆安裝于控制柜中，所有控制按鈕和報警指示燈布置在面板上.

　　3.全數(shù)字測控器

　　該測量控制器與電液伺服系統(tǒng)、測力傳感器、位移傳感器等部件構(gòu)成全數(shù)字測控系統(tǒng)。

　　測量控制器AN-C350型測量控制器是我公司自主開發(fā)的升級產(chǎn)品，動靜電液伺服式試驗機等各種試驗機，集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、過程控制一體化的新型測控器。它采用了目前的美國SOC(system on chip)片上系統(tǒng)和基于CPLD(復雜可編程邏輯器件)的DSP(數(shù)字信號處理)技術(shù)。其特點是：

　　3.1具有高速處理能力，低噪音、高抗干擾，高采樣頻率(6000次/s);

　　3.2開放式數(shù)據(jù)連接接口，可實現(xiàn)試驗力、變形、位移閉環(huán)控制，以多步驟方式控制恒試驗力、恒變形、均試驗力速率、勻變形速率、勻試驗速度，在試驗過程中后三種方式無沖擊自動切換;

　　3.3體積小，整個測控器體積有50×150×150mm;

　　3.4測力、測變形分辨力高(動態(tài)16位，靜態(tài)19位)，且內(nèi)外不分檔，全程分辨力不變化，用戶可根據(jù)試驗要求自行設(shè)定;

　　3.5具有自動調(diào)零、自動標定等功能;

　　3.6力和變形通道接口可更換其它規(guī)格傳感器，軟件自動識別，自動標定;

　　系統(tǒng)硬件組成如圖所示，其中可分為液壓測控系統(tǒng)和伺服電機測控系統(tǒng)兩部分。

　　4. 計算機系統(tǒng)及軟件包

　　4.1計算機系統(tǒng)通過串口與測量控制系統(tǒng)通訊，工作時將全部操作納入計算機控制，在中文WINDOWS界面上用虛擬鍵盤操作。

　　4.2可對試驗數(shù)據(jù)實時采集，繪制曲線，曲線局部放大或縮小，并打印出試驗曲線;打印的曲線連續(xù)光滑，粗細適宜。

　　4.3試驗曲線圖的顯示樣式可任意定義,(給定曲線和真實曲線)定義包括:曲線圖顯示的字體、字體的顏色,背景色,是否漸變顯示,標題字體、字體顏色等一些設(shè)置。

　　4.4試驗結(jié)果可以任意選擇、任意存取，對曲線進行再分析;包括數(shù)據(jù)重新計算，曲線重現(xiàn),誤差曲線顯示(通過誤差曲線可以觀察出任意一時間內(nèi)在一定力情況下的變形是否合格), 同組試驗曲線疊加對比,區(qū)間曲線顯示(可自動根據(jù)試驗的真實情況顯示試驗力和位移、或變形的曲線圖),導出數(shù)據(jù)點至Excel、Origin等。

　　4.5可選擇力-時間、力—位移、位移——時間等曲線;并在試驗過程中適時切換，試驗過程中自動調(diào)整坐標，保證曲線直觀清楚。

　　4.6顯示曲線連續(xù)、光滑、粗細適宜，曲線坐標可以任意調(diào)整、網(wǎng)格可以任意劃分等分，坐標標記清楚。

　　4.7可用鼠標在曲線上得到任意采集點的力與位移值或力與變形值。

　　4.8試驗曲線波形除了有正弦波、矩形波、三角波等常規(guī)波形外,還可以任意定義其它波形。

　　4.9多種控制方式:常規(guī)控制、譜載控制、塊譜控制等……。

　　4.10多種存貯方式:時間間隔存貯、周期間間隔存貯、自定義文件存貯。

　　4.11多種保護方式:力保護、變形保護、溫度保護、幅值保護、等……。

　　4.12多種結(jié)束條件:壽命結(jié)束條件、力下降結(jié)束條件、基準周期百分比結(jié)束條件、等……。