
一、用途
汽車穩(wěn)定桿試驗臺是用于檢測汽車穩(wěn)定桿疲勞壽命的設備,該設備應用電液伺服技術(shù),采用液壓加載、計算機控制。通過電液伺服閥控制直線伺服作動器。以實現(xiàn)對穩(wěn)定桿進行疲勞壽命測試。
二、設計依據(jù)
根據(jù)用戶提供的技術(shù)要求設計。
三、試驗臺結(jié)構(gòu)組成
穩(wěn)定桿疲勞試驗臺主要由主機系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)、強電控制系統(tǒng)、計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。
(一)主機系統(tǒng):
主機由鑄鐵平臺、龍門框架、伺服加載單元、試樣安裝調(diào)整裝置、工裝夾具等組成。
1、 鑄鐵平臺是具有縱、橫向梯形槽的工作平臺,用做設備的安裝基礎;
2、龍門框架作為承力支架,用來安裝伺服加載單元。龍門框架由工業(yè)型材焊接而成;
3、伺服加載單元由伺服油缸、位移傳感器、測力傳感器、前后鉸接支座組成。伺服加載單元作為部件懸吊在龍門框架的橫梁下, 用于執(zhí)行計算機指令對試件加載;
4、試樣安裝調(diào)整裝置由橫向調(diào)整單元、縱向調(diào)整單元及加載位置調(diào)整單元等組成。用于不同規(guī)格試件的安裝與調(diào)整;加載位置調(diào)整單元采用電動調(diào)節(jié),液壓鎖緊。其它調(diào)整單元采用手動調(diào)節(jié);
5、工裝夾具用于安裝試件。
(二)液壓系統(tǒng):
液壓系統(tǒng)由液壓油源、液壓管路、分油塊等組成。
液壓油源額定流量240L/min,額定壓力21MPa,泵組采用雙組日本越內(nèi)嚙合齒輪泵,噪聲低、傳動效率高。吸油采用100μm過濾精度的過濾器過濾,用以保護液壓泵的使用壽命,泵輸出到系統(tǒng)的壓力油經(jīng)過了小于6μm過濾精度的過濾器過濾,保證伺服閥安全可靠的進行工作。20μm回油過濾器對回到油箱的液壓油進行過濾,保證油箱中液壓油的清潔。
油源的冷卻采用循環(huán)水冷卻方式,冷卻水由用戶自備(我們建議用戶采用冷水塔循環(huán)水冷卻方式進行液壓油的冷卻)。
(三)伺服控制系統(tǒng):
本測控系統(tǒng)采用動態(tài)電液伺服控制技術(shù),實現(xiàn)全數(shù)字閉環(huán)控制, 主要測量通道采用交流放大器、寬范圍、不分檔,連續(xù)全程測量,采用大規(guī)??删幊涕T陣列(FPGA)硬件實時跟蹤、積分累加原理(∑-Δ)并采用同步采集、及數(shù)據(jù)預處理。
該系統(tǒng)可實現(xiàn)位移閉環(huán)控制。計算機可自動進行數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、打印數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果,并具有報警和互鎖功能。
(四)強電控制及計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):
強電控制系統(tǒng)具有電機啟動控制電路,油源報警電路、狀態(tài)顯示電路。電機啟動控制電路由啟動、停止、急停等電路組成;油源報警電路由溫度超限報警、濾油器堵塞報警、壓力報警電路等組成,所有的邏輯關(guān)系通過PLC來實現(xiàn)。
(五)計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。
計算機系統(tǒng)由工控計算機及管理、應用軟件、打印機等組成。通過計算機控制系統(tǒng)來對本試驗臺進行控制啟動、停止和各種動作的試驗,以及數(shù)據(jù)的采集、處理。完成數(shù)據(jù)處理,自動繪制試驗曲線圖表。顯示測量數(shù)值。同時可打印成試驗報告,對試驗結(jié)果進行存儲。
四、試驗臺主要試驗功能
1、能實現(xiàn)多種穩(wěn)定桿的疲勞試驗,工件裝夾調(diào)整方便;
2、不同產(chǎn)品試驗所需試驗參數(shù)(包括振幅、頻率、疲勞次數(shù)等)可通過計算機設定,試驗中也可以隨時調(diào)用和查詢,可按試驗名稱保存設定的試驗參數(shù);
3、可實時顯示試驗負荷、位移(振幅)交變曲線,試驗次數(shù)、試驗頻率參數(shù)等,可按試驗名稱保存試驗數(shù)據(jù);
4、可完成定振幅疲勞試驗,并且試驗振幅在許可的范圍內(nèi)可任意設定;
5、按試驗要求實現(xiàn)兩端同時協(xié)調(diào)加載,或每端單獨加載;
6、可進行多段編程試驗(在一個試驗中能實現(xiàn)多段行程、頻率控制),試驗程序可存儲及調(diào)用;
7、計算機自動采集試驗數(shù)據(jù),并按試驗名稱存儲試驗結(jié)果,試驗結(jié)果可輸入打印機進行打印出試驗報告;可將報告導出轉(zhuǎn)成EXCEL或Word格式;
8、根據(jù)需要完成各式報表,并能翻查所有歷史數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)記錄時間不少于1年;
9、設有全程試驗保護措施,達到設置試驗次數(shù)或試件破斷時自動停機;
五、安全與保護
1、在設備操作臺、測控柜、配電柜等處提供緊急停車按鈕。
2、設有多重附屬保護功能,包括電機過載、缺相、短路,液位過低、油溫過熱、油濾堵塞報警等功能。
3、對高電壓場合或裸露的強電線纜,配置安全柵,以保護人員安全。
4、主機四周設有防護圍欄,防止試件破斷時造成人身傷害。
六、試驗臺主要技術(shù)指標:
1、試驗負荷:單個最大試驗力(推拉力):±30kN。
2、負荷測量精度(靜態(tài)): ±0.5%(F.S),
3、作動器行程:振幅(行程): ±100mm( 可調(diào)),
4、位移測量精度(靜態(tài)): ±0.5%(F.S);
5、頻率范圍: 0.5-5Hz(可調(diào))
6、控制方式:位移(振幅)。
7、可試驗樣品尺寸:
橫向可調(diào)節(jié)距離(桿長):500-1600mm;
縱向可調(diào)節(jié)距離(臂長):100-500mm;
兩卡箍間的安裝距離: 300-1200mm;
8、計數(shù)器容量:9X109次;
9、設備工作條件
環(huán)境溫度: -5℃--45℃
環(huán)境濕度: 10%~90% RH
電源:AC380V(+15%,-10%)三相50Hz±2%
AC220V(+15%,-10%)單相50Hz±2%
零線(中性線)和地線。
設備動力參數(shù):
電機功率:90KW,
系統(tǒng)額定壓力:20MPa,
46#抗磨液壓油800升,
冷卻水流量:20t/h。