一、設(shè)計(jì)依據(jù):
滿足《中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》(QC/T523—1999)《汽車傳動(dòng)軸臺(tái)架試驗(yàn)方法》及JB/T 10189-2010 《滾動(dòng)軸承 汽車用等速萬向節(jié)及其總成》中汽車傳動(dòng)軸靜扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的要求。對(duì)汽車傳動(dòng)軸進(jìn)行扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)、靜扭轉(zhuǎn)剛度試驗(yàn)。
二、試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及工作原理:
試驗(yàn)臺(tái)由帶有扭矩和轉(zhuǎn)角測量的伺服加載動(dòng)力裝置、可平移調(diào)整位置的聯(lián)結(jié)支架、帶調(diào)整滑臺(tái)和防護(hù)裝置的床身、聯(lián)接件、控制計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、控制操作機(jī)柜、操作機(jī)箱組成。
●加載動(dòng)力裝置:
本裝置由伺服電機(jī)、減速器、驅(qū)動(dòng)支架、角度傳感器、安裝夾具等組成。當(dāng)需要本裝置輸出扭矩和轉(zhuǎn)角時(shí),計(jì)算機(jī)發(fā)出指令,伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),通過設(shè)定扭矩和轉(zhuǎn)角,可實(shí)現(xiàn)扭矩和轉(zhuǎn)角輸出,同時(shí)計(jì)算機(jī)通過A/D模塊把測量到的扭矩和轉(zhuǎn)角送到計(jì)算機(jī)中。
●計(jì)算機(jī)測量與控制系統(tǒng):
本系統(tǒng)由伺服控制器、扭矩傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、控制計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、操作控制機(jī)柜組成。
1、扭矩測量:
加載動(dòng)力裝置動(dòng)作時(shí),該裝置會(huì)輸出一定的扭矩到試件上,扭矩傳感器會(huì)在不同的扭矩下輸出不同的信號(hào),計(jì)算機(jī)通過A/D數(shù)轉(zhuǎn)換模塊測量到該信號(hào)后計(jì)算并顯示出當(dāng)時(shí)作用到試件上的扭矩。
2、轉(zhuǎn)角測量:
加載動(dòng)力裝置動(dòng)作時(shí),該裝置會(huì)帶動(dòng)試件轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)角傳感器會(huì)在不同的轉(zhuǎn)角下輸出不同的信號(hào),計(jì)算機(jī)通過測量到該信號(hào)后計(jì)算并顯示出當(dāng)時(shí)試件轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
3、控制系統(tǒng):
當(dāng)需要加載動(dòng)力裝置動(dòng)作時(shí),計(jì)算機(jī)向伺服控制器發(fā)出指令,伺服控制器控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),通過減速機(jī)構(gòu)扭轉(zhuǎn)試件。實(shí)現(xiàn)扭矩和轉(zhuǎn)角輸出。
4、采用研祥工控計(jì)算機(jī)。根據(jù)用戶需要采用windows操作系統(tǒng),配置的外設(shè)全部驅(qū)動(dòng)程序也同樣選用在windows環(huán)境下適用的設(shè)備。所用附帶的軟件程序都將在交工時(shí)一并移交用戶。
4.1 功能說明
4.1.1 試驗(yàn)方案(工況)定義功能:可以根據(jù)不同的用戶類型,不同的材料特性,不同的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),靈活的設(shè)置符合要求的試驗(yàn)方案。
4.1.2錄入功能:
即可試驗(yàn)前錄入試樣參數(shù),也可以試驗(yàn)后錄入試樣參數(shù),即可以單根錄入試樣參數(shù),也可以批量錄入試樣參數(shù),既可以試驗(yàn)前修改試樣參數(shù),也可以試驗(yàn)后修改試樣參數(shù),完全滿足您的操作習(xí)慣。
4.1.3試驗(yàn)控制功能:
專業(yè)的、靈活的控制方式使您試驗(yàn)時(shí)會(huì)得心應(yīng)手,全程的應(yīng)力、應(yīng)變控制完全符合國際、國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中要求的控制方式,平滑的控制方式切換和高速的采樣速率更加真實(shí)的反映材料的特性。
4.1.4數(shù)據(jù)處理查詢功能:
嚴(yán)格的按照試驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算統(tǒng)計(jì),并配備完善的數(shù)據(jù)查詢功能,打印功能,導(dǎo)出功能保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性,真實(shí)的體現(xiàn)和反映材料本身的性質(zhì)和特性。
4.1.5 權(quán)限管理功能:
不同的用戶根據(jù)其角色的不同將擁有不同的權(quán)限,使軟件系統(tǒng)更加專業(yè)化,細(xì)節(jié)化,任性化。
4.1.6可擴(kuò)充性功能:
強(qiáng)大的控制器接口設(shè)置,快速的數(shù)據(jù)結(jié)果公式計(jì)算,靈活的報(bào)表方案設(shè)計(jì),將它徹徹底底的由單一的控制軟件變?yōu)榭刂葡到y(tǒng)平臺(tái)。
4.1.7曲線分析功能:
所有的材料特性都可以通過數(shù)據(jù)曲線得以體現(xiàn)。
4.2 特點(diǎn)說明
4.2.1 模塊化的設(shè)計(jì)
更加專業(yè)的軟件架構(gòu)、合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、符合軟件類模塊封裝語言的設(shè)計(jì),將所有功能模塊設(shè)計(jì)成即于試驗(yàn)又結(jié)合于試驗(yàn),自由組合,合理搭配,靈活的接口、數(shù)據(jù)計(jì)算、報(bào)表設(shè)計(jì)將讓您覺得它的功能強(qiáng)大,使用舒適。
4.2.2 開放式
開放的設(shè)計(jì)源于開放的思想;岸昶公司的試驗(yàn)軟件系統(tǒng)一直秉承這一理念,將所有可以擴(kuò)展的功能模塊都做成開放式的接口。例如:控制器和試驗(yàn)相關(guān)附件的接口設(shè)計(jì),試驗(yàn)參數(shù)性的設(shè)計(jì),試驗(yàn)結(jié)果、通道單位轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),試驗(yàn)方案的合理設(shè)計(jì),試驗(yàn)數(shù)據(jù)多方式類型導(dǎo)出進(jìn)行二次開發(fā),這都是開放式設(shè)計(jì)的一種體現(xiàn)。
4.2.3 智能化的設(shè)計(jì)
隨著微控制器不斷的發(fā)展,試驗(yàn)軟件的智能化也隨之提高。采樣速率的提高、定時(shí)器的精確、控制方式的靈活、上位機(jī)和下位機(jī)雙控制器控制的強(qiáng)大都讓材料的試驗(yàn)顯得更加得心應(yīng)手。
4.2.4 人性化的設(shè)計(jì)
根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的不同,操作人員習(xí)慣的不同都使得軟件系統(tǒng)的人性化設(shè)計(jì)顯得尤為必要,岸昶公司的試驗(yàn)軟件系統(tǒng)針對(duì)這一點(diǎn)做了大量的改進(jìn)工作,搜集了相關(guān)行業(yè)很多用戶和的合理化意見和建議,取長補(bǔ)短,讓軟件的功能豐富,配置合理,工作簡單、便捷。
4.3 性能說明
4.3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過網(wǎng)口與測量控制系統(tǒng)通訊,工作時(shí)將全部操作納入計(jì)算機(jī)控制,在中文WINDOWS界面上用虛擬鍵盤操作。
4.3.2 可根據(jù)對(duì)試驗(yàn)的不同要求,設(shè)置不同的試驗(yàn)方案,曲線類型、計(jì)算單位、計(jì)算精度、顯示的信息、試驗(yàn)條件等均可以事先在試驗(yàn)方案中設(shè)置完成,用戶只需選擇不同的試驗(yàn)方案,即可得到需要的信息,簡化操作。
4.3.3 可用鼠標(biāo)在曲線上得到任意采樣點(diǎn)的扭矩與轉(zhuǎn)角。
4.3.4 可選擇扭矩—時(shí)間、扭矩—轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)角—時(shí)間等曲線;并在試驗(yàn)過程中適時(shí)切換,試驗(yàn)過程中自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)保證曲線直觀完整。如果配扭轉(zhuǎn)計(jì)可繪出切應(yīng)力—切應(yīng)變、扭矩—扭角等曲線。
4.3.5 可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,繪制曲線,曲線局部放大或縮小,并打印出試驗(yàn)曲線;
4.3.6 顯示曲線連續(xù)、光滑、粗細(xì)適宜,曲線坐標(biāo),標(biāo)記清楚。
4.3.7 同組試驗(yàn)曲線疊加對(duì)比。
4.3.8 試驗(yàn)結(jié)果可以任意存取,對(duì)曲線進(jìn)行再分析;包括數(shù)據(jù)重新計(jì)算、曲線重現(xiàn)等。
4.3.9 可將試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果輸出到excel中,打印報(bào)表,方便用戶。
4.3.10 自行設(shè)置控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)運(yùn)行。
4.3.11按用戶提供的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)軟件包,除支持上面提出的功能外,還能提供各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理功能和特殊的控制功能。
三、檢驗(yàn)方法:
1、靜扭轉(zhuǎn)剛性試驗(yàn)
?、侔丛囼?yàn)方法把試樣裝在試驗(yàn)臺(tái)上。
?、诎匆欢ǖ姆较?qū)υ嚇邮┮灶A(yù)加扭矩,預(yù)加扭矩加到額定負(fù)荷為止,然后退回到原始狀態(tài)。
③按一定方向施加扭矩進(jìn)行試驗(yàn),扭矩加到額定負(fù)荷,然后卸載到負(fù)荷為零,自動(dòng)記錄扭矩及其相應(yīng)扭角 。
?、苡涗浽囼?yàn)結(jié)果,并計(jì)算等速萬向節(jié)靜扭轉(zhuǎn)剛度。
2、靜扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度試驗(yàn):
?、侔丛囼?yàn)方法把試樣裝在試驗(yàn)臺(tái)上。
?、诎匆欢ǖ姆较?qū)υ嚇邮┮灶A(yù)加扭矩,預(yù)加扭矩加到額定負(fù)荷為止,然后退回到原始狀態(tài)。
?、郯匆欢ǚ较蚴┘优ぞ剡M(jìn)行試驗(yàn),自動(dòng)記錄扭矩及其相應(yīng)扭角,直到等速萬向節(jié)薄弱的零件損壞為止。
?、苡涗浽囼?yàn)結(jié)果,并繪制扭轉(zhuǎn)曲線圖。
四、主要特點(diǎn):
1、通過計(jì)算機(jī)的控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)扭矩、扭角的測量,控制工件的運(yùn)行、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及進(jìn)行無級(jí)調(diào)速;
2、檢測結(jié)果反映在計(jì)算機(jī)的顯示器上,并給出相應(yīng)的工作曲線,工作界面友好,易于觀察和操作,實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制;
3、傳動(dòng)系統(tǒng)采用高可靠性的伺服電機(jī)和減速器,以利于傳動(dòng)的平穩(wěn)性,同時(shí),減少功率損耗。
五、主要技術(shù)指標(biāo):
1、扭矩±20000 N.m(大扭矩可以定制)
2、扭矩測量精度≤±1%
3、扭角顯示范圍 n×360°
4、扭角顯示分辨率0.01°
5、轉(zhuǎn)速范圍0.1°~360°/分鐘(無級(jí)可調(diào))
6、控制方式:轉(zhuǎn)角、扭矩
7、扭轉(zhuǎn)方向:正、反兩個(gè)方向
8、尾座移動(dòng)方式: 自動(dòng)調(diào)整距離(直線導(dǎo)軌+滾珠絲杠+電機(jī))
9、夾頭間距300~1200mm(可根據(jù)要求定制)
10、連接方式: 法蘭盤