汽车减振器高速试验台的研制
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- 发布时间:2014-08-18
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减振器是汽车的关键部件,关系到汽车行驶的平顺性、乘坐的舒适性以及汽车的使用寿命。目前,我国汽车减振器返厂率很高,这既对减振器生产厂家造成了严重的经济损失,又浪费了国家的资源。
综合以上因素,汽车减振器性能试验的要求越来越高,要求高速度、高频率,能够模拟实际路况 ,可以在不同的温度条件下进行试验 ,可 以方 便地改变试验的频率和振幅。针对以上汽车减振器性能试验的要求 ,研制了汽车减振器高速试验台,采用电液伺服技术完成试验。本试验系统的场地在重庆,当地气温较高,故采用了不同于-般的冷却水系统 。
2 主要技术指标(1)主机 1(配国产油缸)位移:±125mm;负荷:±5kN;最高速度:1.6m/s;最高频率:20Hz;位移测量精度:±2 FS(10 起);负荷测量精度:±2 FS(10 起)。
(2)主机 2(配伊诺瓦油缸)位移:±135mm;负荷:±6kN;最高速度:3m/s;最高频率:20Hz;[收稿 日期] 2013-03~26[作者简介] 张海青(1985~),女,北京密云人,工程师,主要研究方向:电液伺服动静试验机研发· 52 ·张海青,等:汽车减振器高速试验台的研制位移测量精度:±2 9/5FS(10 起);负荷测量精度:±2%FS(10%起);试验波形:正弦波、随机波、三角波、斜波、外部路谱输入等。
3 系统的主要组成部分及原理减振器高速试验台主要由试验台主机(两台)、液压站、子站、伺服控制系统、水路系统等部分组成。
试验台主机是设备主要执行机构,液压站及子站为主机提供动力源,伺服控制系统是设备的控制及数据处理单元,水路系统为液压油源及减振器的冷却提供冷却水 ,其原理示意图如图 1-图 3所示 。
负荷传感器 (载荷 )位移传感器 (包括连接部分的相对位移 )位移传感器 (油缸活塞相对位移)荷传感器伺服油缸位移荷DSP数据信号处理器二二二]二二二二软件控制及图形处理控机显示打愈输出数据及图形图 l 伺服 控制系统原理 图图 2 液压 系统原 理图图 3 水 路系统原 理图N100截止阀4个水泵流量均为100t/h的吸水、不用每次使用都灌水 )· 53 ·张海青,等 :汽车减振器高速试验台的研制膜隔开摩擦表面,保证了作动器活塞杆与缸盖间处于液体摩擦状态,摩擦系数小,效率高,使用寿命长。
位移测量装置采用磁致伸缩传感器,其额定工作压力 28MPa,最高速度可达 3m/s,位移士125mm。
(6)主机 1伺服阀:单阀最大流量为 60L/min,为满足瞬时 1.57m/s(流量约 180L/rain),需并联 3个伺服阀。
(7)主机 2伺服阀:采用 MOOG进 口三级伺服阀 ,最大流量为 450L/min。
6 电气系统电气系统包括强电控制系统、工控机、伺服控制器及试验软件系统。
强电控制系统:主要功能是控制油泵电机启动、停止,控制阀压力的切换,有过流及过载保护。PLC控制逻辑动作、指示灯的亮暗、按钮状态等。
采用工业控制计算机作为操作控制显示系统,体积小,耐用性好,适合工厂等工况环境,能够集成电荷放大器,伺服控制器等,功能强大。电气保护系统有多处急停”保护,当系统发现危险时,可在不同位置实现系统的紧急停止,以保证操作者的安全。
7 伺服控制系统(1)主机 1伺服控制系统主机 1伺服控制器采用长春机械科学研究院有限公司研制 的控制系统。试验软件系统运行在WINDOWS平台上,所有操作均在虚拟面板上进行,操作界面简洁明了,操作方便,功能齐全,可以进行多速示功试验、三支减振器示功试验、摩擦力试验、路谱试验、波段试验、疲劳试验等,且配有温控表,具有温度报警及温度控制的功能,有位移、压力上下限保护及设定超限保护、试样失效保护等。试验数据可导入 excel进行统计、编辑,直接显示试验频率、疲劳次数,可以统计、打印试验结果、试验曲线等。
(2)主机 2伺服控制系统主机 2伺服控制器采用 MTS控静J器,结合长春机械科学研究院有限公司设计 的控制软件使用 ,启动平稳,可以远程控制子站的启动、停止,控制精度高,能够进行位移保护及负荷保护。MTS控制器可以独立地对系统进行控制 ,还可实现位移控制及负荷控制。
试验软件系统运行在 WINDOWS平台上 ,功能齐全 ,可 以进行 多速示功试验 、三支减振 器示功试验、摩擦力试验、路谱试验、波段试验、疲劳试验等,且配有温控表,具有温度报警及温度控制的功能,有位移、压力上下限保护及设定超限保护、试样失效保护等。试验数据可导人 excel进行统计、编辑,直接显示试验频率、疲劳次数,可以统计、打印试验结果、试验曲线等。
8 结 论汽车减振器高速试验台综合系统,实现在我国高温地区完成减振器高速试验,达到最高速度3m/s,且可 以进行长 时间的疲 劳试验 ,在重庆地 区运行系统油温不超过 55℃。对减振器的试验有较好的推动作用,减少成本,降低资源损耗,保护环境。
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