汽車橡膠襯套綜合試驗臺的研究
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橡膠彈性元件的使用壽命一般可達到16年，由于缺乏必要的檢測設備，無法對彈性元件的剛度等主要參數進行測試，同時缺乏相關的試驗數據，致使在架修期（5年）不得不對橡膠彈性元件進行更換，大大增加了維修成本，而且某些橡膠彈性元件主要依靠進口。因此，中國汽車技術研究中心先后為浙江萬向系統有限公司和合肥車橋有限責任公司研制了適合多種橡膠彈性元件剛度測量和壽命疲勞試驗的綜合試驗臺（見圖1）。該試驗臺主要由臺體、液壓系統、電伺服系統、電控和測量系統組成，采用研華工控機和采集卡作為試驗臺測控中心，可以分別完成橡膠襯套X、Y、Z直線方向的靜態剛度、動態剛度和疲勞壽命試驗以及旋轉方向的靜態剛度和疲勞壽命試驗，還可完成橡膠襯套內筒的拉脫力試驗，試驗過程的控制與測試均由計算機自動完成，軟件通過特定的程序處理，其系統的控制精度和測量精度均可達到1%以下，人機交互界面友好，測試的數據準確可靠，完全達到MSA要求。
圖1 汽車橡膠襯套綜合試驗臺
試驗臺總體結構如圖2所示，試驗臺分為液壓和伺服兩個通道，其中液壓通道由上固定橫梁、中間移動橫梁和立柱組成試件裝夾框架，位于工作臺面之上，液壓缸和伺服閥位于工作臺之下。力傳感器與移動橫梁相對固定，位移傳感器為磁滯伸縮式，傳感器主體固定在液壓缸底部，磁環固定在液壓活塞上，隨液壓缸運動產生磁信號變化從而測量位移信號。旋轉通道是一個曲柄連桿結構，伺服電機系統位于臺面之下，扭矩傳感器和角度傳感器及試件工裝位于臺面之上，角度傳感器軸與試件連接，殼體通過支架與扭矩傳感器法蘭連接，從而測量試件扭轉時內套和外套的相對角度。曲柄偏心輪刻有刻度，每個刻度對應一個角度，通過調整偏心距來調整試件擺動角度大小。
圖2 試驗臺總體結構
液壓系統
液壓泵站容量為100L，額定壓力為21MPa，額定流量為100L/min。泵站電機采用ABB的產品、意大利ATOS溢流閥和進口柱塞泵，并設有液位計、溫度計、分油器和過濾器等輔助設備。油溫、油壓配有數字顯示儀表，且油溫具有超溫報警卸載保護功能。油壓通過數字電位器從0～21MPa可無級調節。
測控系統
試驗臺采用的測控方案為：以研華工控機作為主控制機，通過數據采集卡對試驗系統進行測控。工控機將動作指令經模擬輸出卡下發給液壓伺服控制卡，控制卡根據傳感器的反饋信號與指令信號的偏差，經PID調節后輸出閥信號，控制液壓缸產生相應的動作。工控機將數據采集卡采集的位移和載荷信號經過處理，得到試件的力—位移特性曲線。
伺服電機驅動時，工控機通過MPC-08伺服控制卡控制伺服驅動器，使其驅動電機產生相應的轉動，同時測量扭矩和角度信號，經過處理后得到扭矩—角度特性曲線。
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