汽車方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試儀設(shè)備特點(diǎn)：

1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合人機(jī)工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，操作維護(hù)方便，安全可靠；

2)工裝夾具設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)接口和安裝基準(zhǔn)；

3)臺(tái)面為鑄造件；

4）測(cè)試過(guò)程為自動(dòng)化；

5）軟件界面可根據(jù)客戶要求修改。

設(shè)備性能

1) 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試臺(tái)

可實(shí)現(xiàn)待測(cè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)試。

2) 控制及采集及軟件系統(tǒng)：

控制及采集電路放于測(cè)試臺(tái)中，通過(guò)串口數(shù)據(jù)線連接電腦。測(cè)試數(shù)據(jù)的顯示和存儲(chǔ)，具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能，可根據(jù)測(cè)試結(jié)果，計(jì)算產(chǎn)品的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

3) 標(biāo)準(zhǔn)體：

設(shè)備配備的標(biāo)準(zhǔn)體，用于標(biāo)定和檢驗(yàn)測(cè)試儀的精度。標(biāo)準(zhǔn)體設(shè)計(jì)為圓環(huán)形，與產(chǎn)品在重量、慣量參數(shù)相近，使得檢驗(yàn)結(jié)果更加可靠和準(zhǔn)確。通過(guò)定期對(duì)設(shè)備的標(biāo)定可保證儀器長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，測(cè)試程序中的標(biāo)定模塊可使得標(biāo)定工作簡(jiǎn)單可靠。

4) 工裝夾具：

工裝夾具與測(cè)試臺(tái)面有標(biāo)準(zhǔn)接口，提供接口尺寸圖紙，以便新產(chǎn)品可自行制作其他工裝。

汽車方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試儀測(cè)量參數(shù)：

a測(cè)試范圍：

質(zhì)量測(cè)量范圍：1Kg~4 Kg（ 5 g*m2~100 g*m2）；

直徑測(cè)試范圍：300-500mm。

b測(cè)試精度

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)量精度：0.5% 。

1. 電路性能要求

1. 測(cè)試平臺(tái)的供電電源為：電壓：220V±10%；頻率：50Hz±2%；

2. 測(cè)試平臺(tái)設(shè)置接地螺栓，保證機(jī)殼可靠接地。

3. 測(cè)試平臺(tái)內(nèi)部供電電源引線與信號(hào)分開走線，根據(jù)需要對(duì)信號(hào)電纜采用屏蔽處理，并保證良好接地，減少對(duì)其它設(shè)備的干擾。

1. 軟件設(shè)計(jì)要求

測(cè)試平臺(tái)軟件要求如下：

1）計(jì)算機(jī)安裝微軟windows XP 或win 7操作系統(tǒng)；

2）開發(fā)工具：采用LabVIEW軟件開發(fā)工具進(jìn)行編程；

3）數(shù)據(jù)庫(kù)：Access數(shù)據(jù)管理；

4）測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)硬盤；

5）測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)含標(biāo)準(zhǔn)化記錄表格，自動(dòng)顯示、記錄測(cè)量數(shù)據(jù)并打印測(cè)試結(jié)果。

1. 環(huán)境適應(yīng)性要求

工作場(chǎng)所：室內(nèi)；

環(huán)境溫度：0-40°C；

傳感器工作溫度：-10°C～55°C；

1. 安裝要求

1）地面平整，無(wú)振動(dòng)源和噪音；

2）測(cè)試臺(tái)設(shè)有調(diào)水平地腳；

3）多次重復(fù)直至測(cè)試工作臺(tái)在縱、橫兩個(gè)方向上均水平；

4）安裝軸線水平誤差在全長(zhǎng)范圍內(nèi)不大于0.05毫米。

1. 設(shè)備的組成、工作原理

1. 工作原理

測(cè)試裝置原理如圖所示：

待測(cè)物體水平放置在上端進(jìn)行測(cè)試。待測(cè)物體、轉(zhuǎn)軸及彈簧共同組成一個(gè)定軸扭擺振動(dòng)裝置。扭擺振動(dòng)裝置模型為

其中：

I——裝置自身對(duì)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

K——彈簧的彈性系數(shù)；

L——阻尼力矩；

θ——轉(zhuǎn)軸的角位移。

式中通常是一個(gè)常數(shù)，它由扭擺振動(dòng)裝置中的彈簧所決定。由裝置自身決定，是一個(gè)常量。由式可知只要測(cè)出加待測(cè)物后扭擺裝置的振動(dòng)周期，就可以計(jì)算出待測(cè)物體圍繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

1. 設(shè)備的組成

GL-4轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試臺(tái)儀由轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試臺(tái)、測(cè)試控制系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)樣件等組成。

4.2.1測(cè)試臺(tái)

GL-4轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試臺(tái)由工作臺(tái)、擺動(dòng)架、擺動(dòng)架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、光電傳感器計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)、限位機(jī)構(gòu)、過(guò)渡工裝、夾緊固定件等組成。

工作臺(tái)由工作臺(tái)板、機(jī)架、可調(diào)地腳組成；

擺動(dòng)架由擺動(dòng)座、軸承、擺動(dòng)軸、擺盤，彈簧震動(dòng)源等組成；

擺動(dòng)架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由凸輪、凸輪軸、步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)桿等組成；

光電傳感器計(jì)時(shí)機(jī)構(gòu)由光電傳感器、傳感器檔片、傳感器座等組成；

測(cè)試臺(tái)外形：

長(zhǎng)×寬×高：650 mm×500 mm×650 mm；

質(zhì)      量：＜150kg

4.2.2測(cè)試控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)控制框圖如下，其中光電開光數(shù)據(jù)采集電路和步進(jìn)電機(jī)單片機(jī)控制電路在測(cè)試臺(tái)的測(cè)試架中，通過(guò)串口數(shù)據(jù)線接受電腦控制系統(tǒng)的指令，并反饋測(cè)試數(shù)據(jù)。

1）設(shè)計(jì)要求

性能要求：測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)含標(biāo)準(zhǔn)化記錄表格，自動(dòng)顯示、記錄測(cè)量數(shù)據(jù)并顯示測(cè)試結(jié)果，數(shù)據(jù)庫(kù)為Access數(shù)據(jù)管理。

運(yùn)行環(huán)境：操作系統(tǒng)：Windows XP，Windows2003，Win 7。

互換性：測(cè)試裝置的輸入、輸出接口采用可互換的通用型接插件。

人機(jī)工程要求：操作界面、對(duì)話框、顯示結(jié)果漢化，整個(gè)操作過(guò)程有示例演示。

軟件平臺(tái)

測(cè)試系統(tǒng)環(huán)境具備以下條件：

a.系統(tǒng)安裝微軟Microsoft Windows 2000或XP 操作系統(tǒng)；

b.計(jì)算機(jī)安裝功能板卡驅(qū)動(dòng)及配套應(yīng)用軟件。

c.LabVIEW語(yǔ)言開發(fā)環(huán)境

2）軟件組成

測(cè)試軟件在LabVIEW編程環(huán)境下開發(fā)，可用于所有Windows操作系統(tǒng)，軟件交互通過(guò)鼠標(biāo)進(jìn)行，為常規(guī)指向和點(diǎn)擊操作，具有操作方便和靈活等特點(diǎn)。測(cè)試軟件包括計(jì)算顯示、設(shè)備標(biāo)定、報(bào)表顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)的ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，方便數(shù)據(jù)的整合，分析。

根據(jù)客戶的需要，還可以定制表格。

1. 可靠性設(shè)計(jì)

1）計(jì)算機(jī)及其采集卡采用工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，保證有電機(jī)工作狀態(tài)下，提高抗干擾能力，保障采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性、可靠性；

2）電氣設(shè)計(jì)中，將控制系統(tǒng)與大電流分離，強(qiáng)弱電分開布線，保證信號(hào)傳輸?shù)目煽啃裕?/p>

3) 對(duì)于與可動(dòng)部份的電氣連接，盡量采用航空插頭，保證線路連接可靠性；

4) 各設(shè)備工作應(yīng)穩(wěn)定可靠，平均故障間隔不小于8000h；

5）貯存不低于8年，壽命不小于10年；

6）平均修復(fù)時(shí)間不大于2h；

7）測(cè)試平臺(tái) 應(yīng)用必要的檢查、維修措施設(shè)計(jì)，各測(cè)試點(diǎn)、各組件易于拆卸和更換；

8）盡量使用通用的工業(yè)產(chǎn)品，保證有長(zhǎng)期的備件來(lái)源和較好的擴(kuò)展性。

1. 維修性設(shè)計(jì)

1）堅(jiān)持模塊化設(shè)計(jì)；

2) 設(shè)備和器件盡量分類安裝；

3) 易損件布置在便于維修和更換的地方。

1. 校驗(yàn)

周期數(shù)據(jù)的重復(fù)性是判斷測(cè)試裝置能否正常工作的重要依據(jù)，在每個(gè)批次測(cè)試前都應(yīng)該進(jìn)行測(cè)試、驗(yàn)證，以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性。

1. 標(biāo)準(zhǔn)體

1）該套設(shè)備配置2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體，儀器所配標(biāo)準(zhǔn)體重量不小于2.5kg， 一個(gè)用于標(biāo)定設(shè)備，一個(gè)用于檢測(cè)設(shè)備。為了增加儀器的可信度，用于檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)體的慣量設(shè)計(jì)值在30~40 g*m2，與實(shí)際待測(cè)物相當(dāng)，且標(biāo)準(zhǔn)體的裝夾方式與終測(cè)試產(chǎn)品時(shí)相同，這樣便于檢驗(yàn)綜合誤差對(duì)測(cè)試帶來(lái)的影響。

2）由于標(biāo)準(zhǔn)體是設(shè)備標(biāo)定及檢驗(yàn)的基準(zhǔn)，應(yīng)妥善保存。出廠前由省級(jí)計(jì)量單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體進(jìn)行標(biāo)定并給出檢驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)告。

1. 測(cè)試周期數(shù)據(jù)的重復(fù)性

①  測(cè)試周期數(shù)據(jù)重復(fù)性步驟

• 旋轉(zhuǎn)擺架到固定位置，解脫裝置自動(dòng)鎖定位置；

• 點(diǎn)擊測(cè)試，擺架解脫，測(cè)試振動(dòng)周期；

• 重復(fù)上述動(dòng)作5次并記錄數(shù)據(jù)。

②  周期數(shù)據(jù)重復(fù)性判斷

• 計(jì)算測(cè)試數(shù)據(jù)的大重復(fù)誤差；

• 大誤差大于0.5%，檢查誤差原因；

• 大誤差小于0.5%，可以正常使用。

1. 標(biāo)準(zhǔn)樣柱轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的重復(fù)性測(cè)試

• 將樣柱放置在車上裝置上測(cè)試

• 通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)樣柱的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量值；

• 反復(fù)上述過(guò)程，如果測(cè)試結(jié)果與理論值相比小于0.5%，則裝置可以使用。

1. 被測(cè)體安裝

本設(shè)備設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)過(guò)渡接口工裝，可適應(yīng)不同安裝尺寸物體的測(cè)量要求，滿足各種方向盤測(cè)量的需求。