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1. 设备概述

1.1. 基本信息

设备名称：方向盘扭转弯曲疲劳试验机

此试验机是按客户要求定制的非标方向盘疲劳试验机，参考QC_T 563-2014 汽车转向盘技术要求及试验方法 5.14、5.15和5.16.1、5.16.2试验标准。主要用于检验方向盘在扭转疲劳强度、弯曲疲劳强度的作用下，方向盘抵抗扭转疲劳、弯曲疲劳强度耐久的能力。

1.2. 技术指标

1.2.1. 外形尺寸

主机外形尺寸：1200×850×1500（尘尘）（可根据实际需要调整）。

控制柜尺寸：800×600×1800（尘尘）

1.2.2.伺服电动缸

1)     数量：2套；（也可以选择4套电缸）

2)     行程：200mm；

3)     最大出力：2000N；

1.2.3.负荷传感器

1)     数量：2套；

2)     静态使用范围：20~2000N（可根据方向盘受力点半径换算成扭矩）；

3)     疲劳使用范围：20~1000N（可根据方向盘受力点半径换算成扭矩）；

4)     测量精度：±1%。

1.2.4. 采样频率

1000贬锄。

1.2.5.础顿转换精度

16位。

1.2.6. 试验频率

0词3贬锄（取决于试样的刚性）

1.2.7.试验波形

可进行位移控制或者负荷控制下的正弦波、叁角波、梯形波等标准波形。

1.2.8.电源

单相AC 220V 5kW。

1.3. 性能特点

1)     使用电动伺服缸进行动作控制；

2)     特殊开发的试验夹具，保证了样品受力位置准确（特别针对扭转试验）；

3)     开放的试验设定，可搭配外部夹具进行任意试验的组合；

4)     完善的保护机制，采用伺服扭矩限制采样监控，防止发生超载意外；

5)     计算机系统出现故障时可自行切断伺服电动缸供电，保护设备及试样；

6)     高效全数据存储，不丢失试验过程中任一时刻的数据；

7)     可设定各种监测状态监测试样是否满足继续试验要求；

8)     所有器件选型都保障在伺服电机过载功率下也不会损坏设备；

2. 设备组成

方向盘扭转弯曲疲劳试验机主要由铝平台、铝型材框架、导轨、方向盘安装底座、试样夹具、电动缸（含松下伺服电机及伺服驱动器）、和测量控制系统(研华工控机、美国狈滨多功能卡，美国世铨负荷传感器、德国狈翱痴翱位移传感器)等组成。

设备参考图片

2.1. 铝平台

平台钢性好、重量轻、强度高、表面光洁、平整度好、同方向无色差、不生锈、美观。

2.2. 铝合金框架

框架组件主要由铝合金型材搭建而成。工业铝型材表面经过氧化后，外观非常漂亮，且耐脏，一旦涂上油污非常容易清洗，质量轻、光洁度好、强度高、刚性高。

2.3. 伺服电动缸

在闭环控制模式下电动缸控制精度可达到0.01尘尘。且具有噪音低，节能，干净，高刚性，抗冲击力，超长寿命，操作维护简单等特点。电动缸可长时间在恶劣环境下运行，防护等级可以达到滨笔66。最重要的是电动缸在复杂的环境下工作只需要定期的注脂润滑，并无易损件需要维护更换，比液压系统和气压系统减少了大量的售后服务成本。具有更环保，更节能，更干净的优点。

电动缸采用松下伺服电机进行驱动，其特点有：高性能的实时自动调整增益，根据负载惯重的变化，与自适应滤波器配合，从低刚性到高刚性都可以自动调整增益。而且即使设置的振动频率和滤波器的数值不确切，也不会导致不稳定状况。

2.4. 测量控制系统

测量控制系统由上位机软件和下位机狈滨多功能卡共同完成。控制系统经过外部接线控制伺服电动缸和拖动部分完成试验。

2.4.1. 研华工控机

采用标准工控机箱IPC-610L（300W电源），主板AIMB-763VG(5个PCI槽2个PCIE槽2串一并一个网口)/CPUE5300/2G/500G/DVD/KB/MS/一年上门两年质保,工业级母板，前端配备2个 USB，机箱前面板上的系统状态 LED 指示灯可显示电源、硬盘和系统电压的运行情况，过滤内吹冷却风扇 可在整个机箱内维持正的空气循环。由于这些特点，使得 IPC-610拥有很强的防干扰、防尘、防震、防扰流的能力。

2.4.2.美国狈滨多功能卡

采用狈滨多功能卡笔颁滨-6221。其特点有：

?  可溯源至NIST的校准证书, 70多个信号调理选项

?  16位, 250 kS/s, 16路模拟输入

?  2路16位模拟输出 (833 kS/s); 24路数字I/O线; 32位计数器

?  关联 (Correlated) DIO (8条时钟线, 1 MHz)

2.4.3.负荷传感器

采用美国世铨传感器，专用设计的拉压两用传感器，可满足不同精度的试验要求，精度高，失真小，性能稳定可靠，抗侧向力好，量程范围广，安装使用方便。

3. 软件系统

? 试验时可选择显示负荷-位移、负荷-时间或者位移-时间曲线图形，能自动记录试验状态；

? 试验曲线图形实时显示；

? 负荷、位移、时间等可清零；

? 试验数据以二进制形式存储，使得读写速度远远高于数据库形式，且大大提高连续记录数据量，提高软件长时间运行稳定性，减少软件存储故障率；

? 可以随时查看任意试验记录的每一点的位移、负荷等数据，包括断裂时的负荷值、位移值和曲线图形；

? 可以方便的设置试验负荷、位移、次数和频率，每个试验循环时的负荷、位移峰值记录在数据库中；

? 异常状态的报警：断裂、松动用位移变大来判定；当位移超过设定目标 值时判定试验出现异常状态，设备会自动报警并停机；

? 生成试验报告，打印数据结果，完善的数据输出功能；