详细说明
一、设计依据:
满足《中华人民共和国汽车行业标准》(QC/T523—1999)《汽车传动轴台架试验方法》及JB/T 10189-2010 《滚动轴承 汽车用等速万向节及其总成》中汽车传动轴扭转疲劳试验对试验机的要求。对汽车传动轴进行扭转疲劳试验。
二、功 能:
本试验台可进行各种轴类、杆件的动态扭转疲劳试验。适用于汽车传动轴、等速万向节、球笼、汽车半轴、汽车驱动桥壳等零部件的扭转疲劳试验。
动态扭转可实现对称循环和非对称循环疲劳试验。并可模拟等速万向节实际工矿下(装车状态)的动态扭转疲劳试验,工件安装角度可以模拟装车状态自由摆动。试验时计算机按设定的参数,控制试验台自动进行。屏幕显示扭矩值、角度值、频率、振幅、循环次数和加载波形,到达设定次数,自动停机。试验完成后可打印结果报告单,试验台具有电机过载、试验扭矩、转角超载、保护停机、油温过高、滤油器堵等报警。
三、设备构成:
扭转疲劳试验台主要由主机系统、液压系统、伺服控制系统、强电控制系统、计算机数据处理系统、专用夹具等部分组成。
●主 机:
本机采用台架式结构,驱动系统、固定夹具、活动支撑等全部固定在试验平台上,它们的安装由工艺保证,试验台的驱动部分和测量(扭矩传感器,扭角传感器)部分都安装在驱动台座中,由旋转作动器通过扭矩传感器直接对试件施加的扭矩大小直接由扭矩传感器测量并输出,而转角则通过光电编码器测量输出脉冲信号。
主机台架上装有动态双向高精度扭矩传感器。旋转伺服作动器(加载执行元件)上装有电液伺服阀用于主控制。主作动器具有低磨擦、低阻尼及良好的抗侧向能力,同轴安装高分辨率光电角度传感器。以此来实现扭矩及角度的测量。
●液压系统:
液压源油泵机组采用电机加齿轮泵构成,系统压力通过溢流阀设定,输出到系统的压力油经过了小于6μm过滤精度的过滤器的过滤,保证伺服阀安全可靠的进行工作。回油过滤器对回到油箱的液压油进行过滤,保证油箱中液压油的清洁。
在液压油主进回油管路上装有蓄能器,减小压力和流量的脉动影响及液压冲击对试验的影响。油源的冷却为循环水方式, 本系统配备冷却晾水塔来进行液压油的冷却。
●伺服控制系统:
本测控系统采用动态电液伺服控制技术,实现全数字闭环控制, 主要测量通道采用交流放大器、宽范围、不分档,连续全程测量,采用大规模可编程门阵列硬件实时跟踪、积分累加原理(∑-Δ)并采用同步采集、及数据预处理。
伺服控制系统的核心----伺服控制器,采用自主研发主控器件,伺服控制系统是一种多功能综合试验系统。结合我们研制的、目前***的伺服控制系统,可使各单元的功能得到加强,各单元具有独立性。减轻了主控计算机的负担,提高了主控机的速度。另外由计算机作为人机界面,使操做非常直观方便.该控制系统除了***的一些基本卡外,其他功能卡可根据用户需要灵活选择,安装方便。
该系统可实现负荷、位移、扭矩、转角等多种闭环控制。计算机可自动进行数据采集、处理、显示、打印数据和试验结果,具有报警和互锁功能。
●伺服控制系统工作原理:
该控制系统采用的是有差闭环伺服控制系统。信号源输出的控制指令信号与“控制状态”选择的被控反馈信号在比较器产生一个误差信号。这个误差信号 经过P、I、D调节后送到伺服阀驱动器上,控制伺服阀推动油缸向着指令要求的方向运动,来减小误差以趋向控制指令目标。整个控制过程就是调节器不断地调整驱动器的输出,使其相应的反馈信号与设定信号之间的误差小。 反馈信号(即控制对象)可从扭矩、转角中选择。
●强电控制及计算机数据处理系统:
强电控制系统具有电机启动控制电路,油源报警电路、状态显示电路。电机启动控制电路由启动、停止、急停等电路组成;油源报警电路由温度超限报警、滤油器堵塞报警等组成,所有的逻辑关系通过工控机加上相应控制模块来完成。
计算机系统由工控计算机及管理、应用软件、激光打印机等组成。试验台的电控系统是用来控制启动、停止和各种动作的。而计算机系统主要负责试验数据的采集、处理。完成数据处理,自动绘制试验曲线图表。显示测量数值,试验完成后可打印试验报告。