系(xi)統設計(ji)原理

整(zheng)個測試臺架可以分(fen)(fen)為兩部(bu)分(fen)(fen)，氣制(zhi)動系統各部(bu)件性能和密封測試部(bu)分(fen)(fen)。

氣(qi)制動系統各部件(jian)性能(neng)測試(shi)

在氣制動系統(tong)(tong)各部(bu)件件能測試部(bu)分中，可以完成對制動總閥、繼動閥、彈簧(huang)缸等(deng)制動系統(tong)(tong)的性能的測試。

在制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)總閥(fa)測試系統中(zhong)，我們采用步進電(dian)機伺服(fu)進給制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)與氣(qi)動(dong)(dong)加載制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)相結(jie)合的方法，實(shi)現(xian)了由制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)加載模擬機構仿真控制(zhi)(zhi)(zhi)的實(shi)牟(mou)緩慢制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)與緊(jin)急制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)狀態的測試模式(shi)。

在測試過程(cheng)中，可以從伺服電機驅動(dong)(dong)(dong)、氣缸高速驅動(dong)(dong)(dong)、二(er)種制(zhi)動(dong)(dong)(dong)方(fang)式中任選一種制(zhi)動(dong)(dong)(dong)方(fang)式，來驅動(dong)(dong)(dong)制(zhi)動(dong)(dong)(dong)總閥．同(tong)時進行實時的(de)數(shu)據采集，從而(er)形成制(zhi)動(dong)(dong)(dong)總閥性能曲線。

氣(qi)制動(dong)系統各部件密(mi)封測(ce)試

在氣制動(dong)系(xi)統各部件密封測(ce)試(shi)中(zhong)，我們可以完成對制動(dong)總閥、彈簧缸、繼動(dong)閥等性能的測(ce)試(shi)。

在(zai)性(xing)能測試基礎(chu)卜，我{fl通過關閉氣(qi)(qi)制(zhi)(zhi)動系(xi)(xi)統各部(bu)件的控制(zhi)(zhi)氣(qi)(qi)壓，使其(qi)在(zai)一定的時(shi)間內保持穩(wen)定氣(qi)(qi)壓，獲(huo)得(de)各部(bu)件輸出氣(qi)(qi)壓在(zai)其(qi)時(shi)間內的下降值，從而達(da)到氣(qi)(qi)制(zhi)(zhi)動系(xi)(xi)統各部(bu)件密(mi)封(feng)狀況。

系統總體設計

系統簡(jian)介

本測(ce)(ce)試(shi)臺架是根據國家相(xiang)(xiang)關汽(qi)車行(xing)業(ye)標準，主要針(zhen)對汽(qi)車氣(qi)壓制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)和(he)其(qi)他核心部(bu)件(jian)性(xing)能的(de)綜合測(ce)(ce)試(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。測(ce)(ce)試(shi)產(chan)品(pin)涵蓋氣(qi)制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)總閥、彈簧(huang)缸、手(shou)閥、繼(ji)動(dong)(dong)閥等汽(qi)車氣(qi)壓制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)系(xi)(xi)統(tong)(tong)部(bu)件(jian)。整個測(ce)(ce)試(shi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)由工業(ye)控制(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)機控制(zhi)(zhi)(zhi)，采用中(zhong)斷與(yu)DMA方式進行(xing)數據采集(ji)，保證了(le)數據的(de)實時性(xing)和(he)準確(que)性(xing)。系(xi)(xi)統(tong)(tong)相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)位置配有氣(qi)壓傳感器、力(li)傳感器、位移(yi)傳感器等紀錄測(ce)(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)(cheng)各個部(bu)位的(de)信(xin)號。伺服電機配減速器帶動(dong)(dong)滾珠絲杠，實現制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)閥、彈簧(huang)缸直線驅(qu)動(dong)(dong)與(yu)加載模擬，加載速度可以(yi)通過(guo)軟件(jian)設置，實現無(wu)級調(diao)速。氣(qi)缸快速推進機構實現急剎車動(dong)(dong)特性(xing)的(de)加載模擬。系(xi)(xi)統(tong)(tong)設計采用日本SMC快速連接(jie)(jie)器，實現氣(qi)壓傳感器與(yu)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)連接(jie)(jie)，極大(da)的(de)提高了(le)系(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)靈活性(xing)與(yu)可擴展性(xing)。測(ce)(ce)試(shi)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)，紀錄相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)測(ce)(ce)試(shi)信(xin)號，可以(yi)顯示相(xiang)(xiang)關制(zhi)(zhi)(zhi)動(dong)(dong)部(bu)件(jian)的(de)曲線關系(xi)(xi)。

系統總體(ti)設計

系(xi)統(tong)主(zhu)要由微機控制(zhi)系(xi)統(tong)、氣動(dong)(dong)(dong)控制(zhi)系(xi)統(tong)和(he)機械(xie)傳動(dong)(dong)(dong)系(xi)統(tong)組(zu)成。測(ce)試臺(tai)結構(gou)(gou)為(wei)分體組(zu)合(he)式，由主(zhu)控臺(tai)、氣動(dong)(dong)(dong)控制(zhi)柜和(he)工裝夾具構(gou)(gou)成，方便(bian)維護。Pentium4級工業控制(zhi)機：防塵(chen)、防電(dian)磁干(gan)擾，町靠性高(gao)，能(neng)在工業現(xian)場環境(jing)條(tiao)件下穩(wen)定工作。高(gao)速、高(gao)精(jing)度數據采集板，集成了A／D、D／A、D10、Timer／Counter等(deng)功能(neng)，滿足系(xi)統(tong)動(dong)(dong)(dong)、靜特性的(de)測(ce)試要求(qiu)。控制(zhi)用(yong)電(dian)磁閥選用(yong)進口高(gao)壽命電(dian)磁閥，密封用(yong)電(dian)磁閥采用(yong)El本SMC、CKD元件，符合(he)日本零泄漏標準。試驗(yan)臺(tai)架采用(yong)噴塑(su)防腐處理，臺(tai)面板為(wei)鋁合(he)金型材，輔有各種夾具及驅動(dong)(dong)(dong)傳動(dong)(dong)(dong)機構(gou)(gou)等(deng)實現(xian)工件的(de)裝夾定位與加(jia)載模擬(ni)。

試驗項目(mu)及(ji)測試方(fang)法

系統配有力傳(chuan)感器(qi)、氣壓傳(chuan)感器(qi)等(deng)，可以實(shi)現以下性(xing)能測試(shi)：

總閥(fa)測試

驅動(dong)裝置由伺(si)服電機(ji)、精密伺(si)服減速器、滾珠絲杠和快速氣(qi)(qi)缸(gang)構成，伺(si)服電機(ji)實現(xian)(xian)總閥(fa)靜(jing)特性(xing)測(ce)試的實現(xian)(xian)，快速氣(qi)(qi)缸(gang)實現(xian)(xian)緊(jin)急制動(dong)的加載。

接通氣源，調節壓力(li)至(zhi)制(zhi)動(dong)總閥的(de)額定輸(shu)(shu)入氣壓。計(ji)算(suan)機(ji)根據設定的(de)加載速度控制(zhi)伺服(fu)(fu)電機(ji)，通過傳動(dong)機(ji)構緩慢推(tui)動(dong)推(tui)桿(gan)，使挺桿(gan)位移由零(ling)逐漸增至(zhi)最(zui)大。記(ji)錄伺服(fu)(fu)電機(ji)每個脈(mo)沖時(shi)輸(shu)(shu)人(ren)，輸(shu)(shu)出壓力(li)傳感器(qi)的(de)氣壓值，通過計(ji)算(suan)機(ji)實時(shi)顯示輸(shu)(shu)出氣壓與(yu)推(tui)桿(gan)行(xing)程(cheng)、驅(qu)動(dong)力(li)關系(xi)曲線，推(tui)桿(gan)行(xing)程(cheng)與(yu)推(tui)桿(gan)力(li)關系(xi)曲線。

繼動(dong)閥測試

系(xi)統配有氣(qi)(qi)(qi)壓傳感器、電(dian)氣(qi)(qi)(qi)比例閥(fa)(fa)(fa)。通過計(ji)算(suan)機對(dui)電(dian)氣(qi)(qi)(qi)比例閥(fa)(fa)(fa)進行無級壓力控制，實(shi)現繼動閥(fa)(fa)(fa)的(de)輸(shu)(shu)入氣(qi)(qi)(qi)壓的(de)供給，實(shi)現繼動閥(fa)(fa)(fa)的(de)輸(shu)(shu)入輸(shu)(shu)出特性曲(qu)線測(ce)試(shi)。還可以測(ce)試(shi)輸(shu)(shu)出氣(qi)(qi)(qi)壓與(yu)總閥(fa)(fa)(fa)位移關系(xi)；緊急制動時(shi)輸(shu)(shu)出氣(qi)(qi)(qi)壓與(yu)時(shi)間(jian)關系(xi)等。

彈(dan)簧(huang)缸(gang)、制動氣室測試(shi)

系統(tong)配有氣(qi)壓傳感器、電氣(qi)比例(li)閥、彈(dan)(dan)簧負(fu)載(zai)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。彈(dan)(dan)簧負(fu)載(zai)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)由步進(jin)(jin)電機(ji)、減(jian)速器、運(yun)動(dong)控(kong)制(zhi)卡、滾(gun)珠絲杠等(deng)構(gou)成。通(tong)過計(ji)算機(ji)對(dui)電氣(qi)比例(li)閥進(jin)(jin)行無級壓力控(kong)制(zhi)，實現彈(dan)(dan)簧缸的輸入氣(qi)壓的供(gong)給，通(tong)過運(yun)動(dong)控(kong)制(zhi)卡控(kong)制(zhi)步進(jin)(jin)電機(ji)前進(jin)(jin)與后退(tui)，實現彈(dan)(dan)簧制(zhi)動(dong)氣(qi)室的彈(dan)(dan)簧腔與氣(qi)室腔的性能測試。

手(shou)閥性能測試

系統配有氣(qi)壓傳感器、角(jiao)位移傳感器，可以(yi)測試(shi)手閥輸出氣(qi)壓與手閥角(jiao)度的關系曲(qu)線。

調壓閥性(xing)能測試

系統配有(you)氣(qi)壓傳(chuan)感器、電(dian)氣(qi)比例閥。通過(guo)計算機對電(dian)氣(qi)比例閥進行無(wu)級壓力控制(zhi)，實現繼(ji)動(dong)閥的(de)輸(shu)入氣(qi)壓的(de)供(gong)給，實現繼(ji)動(dong)閥的(de)輸(shu)入輸(shu)出特性曲線測試。還町以測試輸(shu)出氣(qi)壓與總閥位(wei)移(yi)關(guan)系；緊急制(zhi)動(dong)時(shi)輸(shu)出氣(qi)壓與時(shi)間(jian)關(guan)系等(deng)。

結(jie)束語

該性能檢(jian)測(ce)臺(tai)控制系(xi)統基于工(gong)業PC，曲線(xian)實時顯示，參(can)數設(she)置靈活(huo)，高度自動化，適用(yong)(yong)于產(chan)品(pin)(pin)性能與質量檢(jian)測(ce)以及試(shi)驗窒產(chan)品(pin)(pin)開發；進行單個制動閥類部件(jian)的(de)(de)性能的(de)(de)全(quan)面測(ce)試(shi)，顯示各閥的(de)(de)工(gong)作特性及其曲線(xian)；測(ce)試(shi)系(xi)統配(pei)液晶(jing)顯示、彩色打(da)印(yin)(yin)機，實現控制、參(can)數設(she)置、結果顯示，并數據保存、查詢、打(da)印(yin)(yin)。設(she)備運行穩定可(ke)靠，符合有關(guan)環保的(de)(de)要求；核心元器件(jian)選用(yong)(yong)進口元件(jian)，采(cai)用(yong)(yong)日本SMC、CKD的(de)(de)氣動產(chan)品(pin)(pin)，從硬件(jian)上保證了(le)系(xi)統的(de)(de)可(ke)靠性；電器部分(fen)具有良(liang)好的(de)(de)電磁屏蔽、光電隔離功(gong)能和可(ke)靠的(de)(de)安(an)全(quan)防護措施；系(xi)統具有故障自檢(jian)、過(guo)載(zai)保護、超壓報警功(gong)能。