
一、設(shè)計依據(jù):
該試驗臺設(shè)計符合《中華人民共和國機械行業(yè)標準》—JB/T10189-2010《汽車用等速萬向節(jié)及其總成》中附錄E“周期循環(huán)壽命試驗”規(guī)定的相關(guān)試驗要求。
二、總體要求:
采用機械封閉式結(jié)構(gòu)(俗稱四方機),液壓連續(xù)加載,變頻調(diào)速驅(qū)動,節(jié)省了功耗,為了模擬汽車實際使用安裝角的要求,驅(qū)動端采用水平回轉(zhuǎn)機構(gòu),中間傳動裝置采用上下移動機構(gòu),并可任意調(diào)整。驅(qū)動端設(shè)有手動調(diào)整裝置,以適應不同長短試樣的試驗空間要求。
試驗臺采用計算機控制,數(shù)據(jù)采集、處理,可以記錄轉(zhuǎn)速、加載扭矩、運轉(zhuǎn)時間、循環(huán)次數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù),并能打印圖表報告等。
三、試驗臺組成及工作原理
1、試驗臺主機的組成及工作原理
該設(shè)備主機包括試驗平臺、主傳動系統(tǒng)、從動調(diào)整系統(tǒng)、液壓加載系統(tǒng)及液壓泵站幾部分。是用來模擬汽車實際使用狀態(tài)要求,對驅(qū)動軸在不同轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角和扭矩等狀態(tài)下進行周期循環(huán)疲勞試驗的裝置。
該設(shè)備的整個傳動系統(tǒng)主要是,由一對齒輪箱中的四個等傳動比齒輪和同時試驗的兩件試樣,形成一個機械封閉式的結(jié)構(gòu),這樣的結(jié)構(gòu)可以地節(jié)省功率。
其中一個主齒輪箱安裝在左側(cè),用來安裝轉(zhuǎn)動軸,由變頻電機驅(qū)動主齒輪箱中的齒輪來拖動試樣按規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),試驗轉(zhuǎn)速可達到100-2500r/min,通過變頻電機作為主驅(qū)動帶動系統(tǒng)旋轉(zhuǎn),另外整個主傳動裝置安裝在一個擺動臺架上,通過一直線油缸程序控制推轉(zhuǎn),使擺動架擺動從而模擬汽車實際安裝角,當調(diào)整到一個試驗角度后,由鎖緊油缸自動將擺動架鎖緊,滿足試驗要求。擺轉(zhuǎn)角度由光電編碼器讀出。
從動調(diào)整系統(tǒng)是由一個副齒輪箱中的兩個齒輪完成傳動的。主動及從動均齒輪箱可以承受6000Nm的扭矩,同時副齒輪箱通過一副直線導軌與一個液壓升降缸相連,通過液壓控制從動端的垂直移動,完成垂直方向的位置調(diào)整。另外整個從動裝置可以用手輪通過絲杠作進給調(diào)整,滿足不同長短試件的需求。
垂直傳動機構(gòu)用來連接每個軸系上的兩個試件輸出端,傳動機構(gòu)通過框架上一個液壓升降缸相連,通過液壓控制產(chǎn)生垂直上下移動,完成垂直方向的位置調(diào)整。
液壓加載裝置串接在封閉環(huán)內(nèi)的一個傳動軸上,它是一個擺動加載缸通過液壓伺服控制,可以對傳動軸進行正、反兩個方向連續(xù)加載。扭矩自動控制,大小由安裝在軸系中的的扭矩傳感器讀出。
該設(shè)備配有一個液壓站,用以提供加載和轉(zhuǎn)角及傳動裝置升降的液壓動力。為防止長期循環(huán)疲勞試驗使油溫升高,液壓站配有冷卻系統(tǒng),對液壓油降溫,滿足設(shè)備長時工作需求。
該設(shè)備配有齒輪箱的循環(huán)潤滑系統(tǒng),采用噴射式對齒輪箱內(nèi)齒輪強制潤滑,避免帶油潤滑帶來的齒輪箱內(nèi)潤滑油的溫度過高。
主傳動系統(tǒng)和從動調(diào)整系統(tǒng)都固定在試驗平臺上,整個設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,站地面積小。
設(shè)計先進,功能完善,便于試驗操作。
2、電控系統(tǒng)的組成及工作原理
電控系統(tǒng)由測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)兩部分組成。
測量系統(tǒng)由光電編碼器,計數(shù)、I/O等模板組成,完成角度、頻率、轉(zhuǎn)速的測量。
控制系統(tǒng)采用工業(yè)控制計算機,通過RS232/485通訊模塊控制變頻器,進而控制變頻電機驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn),水平、垂直擺動采用液壓缸驅(qū)動,計算機自動進行試驗控制。試驗扭矩通過扭矩傳感器、比例閥、伺服控制器組成的閉環(huán)控制系統(tǒng)進行自動控制。試驗軟件是在WINDOWS平臺下用C++或labview編寫,可以進行試驗參數(shù)設(shè)定、試驗過程控制、次數(shù)顯示、報表打印等,界面友好,便于操作。
四、主要配置:
1、試驗平臺。
2、主傳動系統(tǒng)。
3、從動調(diào)整系統(tǒng)。
4、液壓加載系統(tǒng)。
5、液壓泵站及冷卻系統(tǒng)。
6、齒輪箱潤滑系統(tǒng)。
7、控制測量系統(tǒng)。
8、計算機及軟件系統(tǒng)。
9、紅外測溫系統(tǒng)。
10、風冷裝置
11、防護裝置
五、主要技術(shù)參數(shù):
1、試驗轉(zhuǎn)速范圍: ±100---±2500r/min(2500r/min時扭矩可達500 Nm)
(此參數(shù)是指設(shè)備單項能力,正常使用建議不超過2000 r/min)
2、試驗扭矩范圍: 0-±6000N·m (扭矩6000 Nm 時轉(zhuǎn)速可達250r/min)
扭矩測量精度: ±2%(F·S);
3、左右驅(qū)動端回轉(zhuǎn)角度: 0-46°;
4、垂直移動距離: 300mm (向下100)--(向上200mm);
5、從動端垂直移動頻率: 0-1Hz;
6、回轉(zhuǎn)直徑: 0-300mm;
7、試驗件數(shù)量: 2根;
8、自動保護功能:----扭矩設(shè)定保護----油溫超調(diào)報警;
9、具有自動計數(shù)功能;
10、扭矩,紅外測溫,計算機參與控制,超溫自動停機;
11、每個試件均需要管道送風冷卻風量12m/s ;
12、試驗計數(shù)可以用時間計,也可用轉(zhuǎn)圈數(shù)來計;
13、試件長度范圍:300mm----1300mm;
14、加載序列設(shè)置中每一段的運行時間可選擇使用轉(zhuǎn)數(shù)或時間來設(shè)定;
15、設(shè)備具備安全防護裝置,避免零件脫落及碎片飛出。 在正面布置防護欄(可觀察),同時具有開啟互鎖功能,當防護欄開啟式,設(shè)備停止運轉(zhuǎn)。