一：設(shè)備簡(jiǎn)介：
九通道安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)能方便、科學(xué)合理實(shí)現(xiàn)輕卡、中卡、重卡、客卡和乘用車座椅下文所列標(biāo)準(zhǔn)中的安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)。
九通道安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)臺(tái)是用于評(píng)價(jià)汽車座椅安全帶固定點(diǎn)、座椅強(qiáng)度等的試驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)備采用通道液壓缸作為執(zhí)行器，采用全數(shù)字閉環(huán)實(shí)時(shí)控制，可進(jìn)行位置控制、力控制。
高強(qiáng)度：臺(tái)架整體具有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性和可靠性。
高精度：臺(tái)架安裝表面整體精加工，保證安裝定位準(zhǔn)確，提高整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)機(jī)構(gòu)的裝配精度和測(cè)量精度。
耐腐蝕性：試驗(yàn)臺(tái)整體具備良好的耐腐蝕性，能防止其在長(zhǎng)時(shí)間在高濕度環(huán)境產(chǎn)生銹蝕和運(yùn)行異常。
疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)：關(guān)健零部件均進(jìn)行強(qiáng)度和剛度校核，滿足疲勞和試驗(yàn)臺(tái)壽命設(shè)計(jì)，能杜絕疲勞斷裂、變形等異?，F(xiàn)象發(fā)生。
外觀整潔：試驗(yàn)臺(tái)安裝表面進(jìn)行精加工處理，整體應(yīng)易清潔、美觀。
安裝方便：試驗(yàn)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要好，具有強(qiáng)的抗傾翻能力。臺(tái)架平面重量分布均勻，穩(wěn)定好。
細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)：臺(tái)架加工件均去除毛刺、飛邊，避免銳角、利棱等尖銳物品對(duì)人員的危害。
二：適用標(biāo)準(zhǔn)
滿足以下標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于安全帶固定點(diǎn)靜強(qiáng)度的試驗(yàn)需求：
(1)GB14167-2013《汽車安全帶安裝固定點(diǎn)》中5.4安全帶固定點(diǎn)試驗(yàn)方法及標(biāo)準(zhǔn)中5.6對(duì)ISOFIX固定點(diǎn)強(qiáng)度的靜態(tài)試驗(yàn)的要求。
(2)GB 15083-2006《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強(qiáng)度要求和試驗(yàn)方法》中5.3.2的要求。
(3)GB 13057-2014 《客車座椅及其車輛固定件的強(qiáng)度》
(4)ECE R14 FMVSS 207、210、225中要求的汽車安全帶固定點(diǎn)強(qiáng)度試驗(yàn)。
(5)大眾EP 84 310.04 EP 84 310.06 EP84 310.08及相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
三、 設(shè)備組成
設(shè)備主要包含以下幾部分：
設(shè)備主體臺(tái)架、液壓油源、控制柜、人體模塊、測(cè)量控制系統(tǒng)及軟件、鑄鐵平臺(tái)、帶門透明亞克力安全圍擋等。
四、電源供給
交流/單相 380(1±15%、VAC/50Hz
1.4. 作動(dòng)缸
1、 液壓缸數(shù)量9個(gè)，液壓缸負(fù)載3T的9個(gè)，行程1000mm;
2、 液壓缸加載速度：2秒內(nèi)加載到預(yù)設(shè)置出力，空載Z快移動(dòng)速度≥320mm/s;
3、 加載力保持時(shí)間：0.2s～120s無(wú)級(jí)可調(diào);
4、 超調(diào)量誤差：加載目標(biāo)的±1%以內(nèi);
5、 同步性：同步試驗(yàn)時(shí)同步誤差在加載目標(biāo)的±1%以內(nèi);
6、 控制方式：位移控制和負(fù)荷控制;兩種全數(shù)字閉環(huán)實(shí)時(shí)控制方式，無(wú)擾動(dòng)切換;9組作動(dòng)器可單獨(dú)或同步加載，可多通道并行獨(dú)立完成測(cè)量、顯示、打印。
7、 伺服缸采用靜壓支撐的密封形式，密封性能好，在低速摩擦系數(shù)小，起動(dòng)功率小。
8、 為方便試驗(yàn)準(zhǔn)備工作，提供一套遙控操作手柄，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所有定位電機(jī)的手動(dòng)遙控操作。
9、 客車座椅推力工裝滿足GB 13057-2014客車座椅及其車輛固定件的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)工裝。
⑴ 液壓缸：
? 結(jié)構(gòu)形式： 雙出桿對(duì)稱缸
? 密封形式： 間隙密封(低摩擦，長(zhǎng)壽命)
⑵ 速度傳感器：
? 生產(chǎn)廠家： PCB;型號(hào)： 3711B122G
作動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
l 系統(tǒng)采用消隙裝置，力值自動(dòng)定心，減小側(cè)向力，降低拉壓試驗(yàn)時(shí)的沖擊，改善試驗(yàn)波形。伺服直線作動(dòng)器兩端采用球鉸關(guān)節(jié)支座結(jié)構(gòu)，Z大限度的減少來(lái)自被試件側(cè)向力對(duì)作動(dòng)器的損傷，關(guān)節(jié)支座結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，拆除后可以進(jìn)行后法蘭連接，關(guān)節(jié)支座軸承間隙磨損后可調(diào)整，保證試驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。結(jié)構(gòu)類似美國(guó)MTS公司249 Swivel Base。
l 結(jié)構(gòu)型式：雙出桿，雙作用;參照公司MTS的伺服直線作動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用對(duì)稱四通伺服閥控對(duì)稱(非對(duì)稱)作動(dòng)器原理設(shè)計(jì)。
l 伺服直線作動(dòng)器活塞桿的支撐打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用非金屬支撐、大間隙設(shè)計(jì)、高抗側(cè)向力，具有高速不燒結(jié)自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。多級(jí)支撐組合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，起動(dòng)壓力小于0.3MPa，無(wú)爬行現(xiàn)象。
l 組合密封，高壓密封，低壓密封及間隙回管，油缸總成作到無(wú)滲漏油。組合密封結(jié)構(gòu)具有良好的互換性，方便維修。
l 位移傳感器采用美國(guó)MTS公司磁致位移傳感器，特點(diǎn)：具有無(wú)摩擦運(yùn)動(dòng)和真正的無(wú)限分辨率。精度高，可靠性高，位移傳感器內(nèi)置于活塞桿內(nèi)，運(yùn)動(dòng)靈活不受外來(lái)干擾。
l 作動(dòng)器活塞采用整體式活塞，特殊熱處理工藝，活塞桿簡(jiǎn)采用超精加工，表面鍍鉻拋光達(dá)Rα0.4u，保證作動(dòng)器高可靠性。
1.1. 液壓系統(tǒng)
1) 壓泵站控制面板上均能夠顯示該泵站單元的液壓油溫度、液壓油液面、液壓油壓力等參數(shù);
2) 液壓油源過(guò)濾精度：≤3微米，具有回油油樣采集口;
3) 具有獨(dú)立液壓源冷卻系統(tǒng)，采用水冷;
4) 油箱及電機(jī)底座應(yīng)加裝減振墊，采用油浸式電機(jī)，滿負(fù)荷工作時(shí)總體噪聲低于75dB(空間任意位置測(cè)量距油泵1米);
5) 所有壓力表需耐高壓、防振;
6) 液壓泵站具有遠(yuǎn)程和就地兩種控制方式;
7) 具有急停裝置，使用后系統(tǒng)自動(dòng)泄載。
本系統(tǒng)采用液壓泵和蓄能器聯(lián)合供油，液壓泵只提供振動(dòng)需要的平均流量，而高于平均流量部分由蓄能器提供。
主要參數(shù)包括工作壓力、油箱容積、流量、電機(jī)功率等。這些參數(shù)需要根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)的負(fù)載、工作臺(tái)面的運(yùn)動(dòng)速度等指標(biāo)選取。
液壓泵站也有其自身的電控箱及保護(hù)系統(tǒng)，電控箱上集成了液壓泵站的控制按扭、壓力表、保護(hù)系統(tǒng)警示燈等。通過(guò)電控箱上的控制按扭，可以手動(dòng)控制液壓泵站的各種工作狀態(tài)，主要有啟動(dòng)、停止、中位等。
液壓泵站自身的保護(hù)主要有以下幾點(diǎn)：
? 過(guò)壓保護(hù)——液壓系統(tǒng)壓力超過(guò)21MPa，過(guò)壓保護(hù)警示燈亮，蜂鳴器響;
? 過(guò)熱保護(hù)——油溫超過(guò)60℃，過(guò)熱保護(hù)警示燈亮，蜂鳴器響;
? 濾油器堵塞保護(hù)——壓力油濾油器堵塞、回油濾油器堵塞時(shí)，濾油器堵塞保護(hù)警示燈亮，蜂鳴器響;
? 急停按扭——系統(tǒng)出現(xiàn)故障，按急停按扭，系統(tǒng)卸荷，油壓降為零。
液壓泵站結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
蓄能器組件
蓄能器組件由高壓過(guò)濾器、小蓄能器、單向閥、壓力表組成，如圖11所示。從泵站電液換向閥出來(lái)的液流經(jīng)過(guò)10µm的高壓濾油器后，清潔、壓力穩(wěn)定的液壓油進(jìn)入伺服閥，伺服閥回油再經(jīng)過(guò)單向閥和蓄能器產(chǎn)生穩(wěn)定的背壓，從面提高活塞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，并降低波形失真。蓄能器需充氮?dú)?MPa。
蓄能器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖
分配器
液壓分配器作為液壓源與液壓缸的接口模塊，具有如下功能：
⑴分配器為作動(dòng)器供油;
?、茊为?dú)調(diào)節(jié)伺服閥先導(dǎo)閥供油壓力;
?、蔷哂袘?yīng)急截止功能;
(4)導(dǎo)閥的供油的過(guò)濾。
液壓分配器的結(jié)構(gòu)和原理見(jiàn)圖。
液壓分配器
液壓管路
管路系統(tǒng)按照液壓油的壓力和流量設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括：
? 供油、回油管路、接頭及管夾;
? 高壓軟管能連續(xù)承受30MPa壓力;
? 液壓源與主分配器的連接處設(shè)有截止閥，便于維修;
? 通徑50mm以下的硬管全部采用不銹鋼管;其余管路采用碳鋼管，碳鋼管外表面噴漆，內(nèi)部經(jīng)酸洗、中和、鈍化和涂油處理;
? 在發(fā)貨以前進(jìn)行清潔、沖洗和密封。
1.2. 主體臺(tái)架
1) 機(jī)體臺(tái)架上每個(gè)橫梁通過(guò)遠(yuǎn)程控制電機(jī)帶動(dòng)升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行垂直高度調(diào)節(jié)，每個(gè)橫梁上安裝有3個(gè)液壓缸，橫梁上下間距≤290mm;
2) Z下方橫梁上的作動(dòng)器調(diào)整到Z低點(diǎn)到試驗(yàn)平臺(tái)的距離≤200mm;
3) 每個(gè)液壓缸可水平位置調(diào)整，Z小間距≤290mm，調(diào)整后可鎖緊;
4) 每個(gè)液壓缸的重量都需要有平衡機(jī)構(gòu)消除液壓缸重力的影響以及調(diào)節(jié)缸的加載角度，液壓缸俯仰角度范圍-30°至﹢10°;
5) 試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)采用液壓伺服系統(tǒng)，由統(tǒng)一的油源和分油器對(duì)各通道供油。系統(tǒng)共包含9個(gè)試驗(yàn)通道，分為上、中、下三組，每組3個(gè)通道。其中上組通道用于上人體加載，中間通道用于下人體加載，Z下組通道用于通過(guò)座椅質(zhì)心加載。每組通道高度可同時(shí)調(diào)整，左右方向可單獨(dú)使用直線導(dǎo)軌手動(dòng)調(diào)節(jié)。九個(gè)加載通道采用液壓伺服控制，既可以單獨(dú)試驗(yàn)，也可以任意組合成多通道同時(shí)加載試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)載荷同步。每個(gè)通道包含位移和載荷兩種控制方式。設(shè)備具有電氣過(guò)載保護(hù)、載荷傳感器過(guò)載保護(hù)裝置。
組成：由1套工作臺(tái)底座、4根立柱，2根側(cè)梁，1根主跨大梁，1根水平側(cè)梁、水平加載梁等組成。
1、為結(jié)構(gòu)試驗(yàn)提供多功能綜合反力框架;
2、多功能綜合反力架采用自平衡概念設(shè)計(jì);
3、根據(jù)不同的試驗(yàn)，反力架橫梁液壓升降自由調(diào)節(jié);
4、為加載設(shè)備、結(jié)構(gòu)試件預(yù)留相應(yīng)的安裝連接;
5、可抵抗偏壓柱試驗(yàn)、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)加載試驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生的水平反力。
6、反力架采用Q345-B結(jié)構(gòu)鋼;
7、上橫梁配有獨(dú)立的升降系統(tǒng)，上橫梁升降操作便捷，安全。
8、試驗(yàn)空間大，且高度空間可調(diào)整，
9、立柱與底座間緊密接觸，這樣可以在試驗(yàn)過(guò)程中盡量減少立柱的伸長(zhǎng)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。整體框架構(gòu)造及其每個(gè)部件都進(jìn)行有限元分析，并根據(jù)分析結(jié)果反復(fù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到較滿意的效果。
10、橫梁通過(guò)安裝在兩立柱上的螺栓調(diào)整其垂向位置，操作簡(jiǎn)單，調(diào)整到試驗(yàn)位置后，通過(guò)螺栓進(jìn)行定位鎖緊，消除間隙。為了保證橫梁升降的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)升降橫梁用加強(qiáng)螺栓定位。
11、橫梁配有獨(dú)立的升降機(jī)構(gòu)，兩側(cè)固定有升降用舉升油缸，通過(guò)控制舉升油缸的升降來(lái)完成對(duì)試驗(yàn)空間的無(wú)級(jí)調(diào)整。
1.3. 傳感器
1) 力傳感器9個(gè)±3T量程，載荷精度：0.5%FS
1.1. 試驗(yàn)?zāi)K及夾具
1) 上人體模塊3套
2) 下人體模塊(大)2套
3) 下人體模塊1套
4) 座椅20倍工裝 3套
5) ISOFIX試驗(yàn)變形檢測(cè)工裝 3套
6) 鋼絲繩500mm 9根
7) 鋼絲繩1000mm 9根
8) 鋼絲繩1500mm 9根
1.2. 液壓缸位置調(diào)節(jié)
1) 液壓缸的高度調(diào)整電動(dòng)調(diào)節(jié);
2) 通過(guò)行程開(kāi)關(guān)保證每個(gè)橫梁之間的Z小間隙;
3) 配有遙控器顯現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。
1.3. 控制柜
1) 控制柜采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，美觀、整潔，便于維護(hù);
2) 控制柜外置航空插頭，方便快速插拔;
3) 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)采集控制組件需集中放置在標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜中，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)采Z低配置為：CPU雙核，8G內(nèi)存，1T硬盤，19吋液晶顯示器。
1.4. 軟件及控制
1) 軟件對(duì)試驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)控制、檢測(cè)結(jié)果的自動(dòng)保存。
2) 系統(tǒng)采用windows平臺(tái)，可以根據(jù)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置各種測(cè)試參數(shù)，可以方便地查找數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的數(shù)據(jù)和曲線，對(duì)測(cè)試報(bào)告進(jìn)行評(píng)估和編輯。
3) 設(shè)備具備時(shí)間控制功能：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)力值需同步到達(dá)，并進(jìn)入保持階段。
4) 設(shè)備具有靈活的人機(jī)操作界面，中文操作，識(shí)別畫(huà)面表示，界面友好;要包含硬件測(cè)試、傳感器的標(biāo)定、參數(shù)控制、數(shù)據(jù)分析等功能，分權(quán)限操作(操作員/工程師)
5) 測(cè)試報(bào)告是標(biāo)準(zhǔn)化的，輸出測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、規(guī)范。
6) 開(kāi)放式程序(開(kāi)放式的標(biāo)準(zhǔn)程序、不同的控制模式、多功能性的試驗(yàn)方案)
7) 采用全數(shù)字閉環(huán)實(shí)時(shí)控制，可進(jìn)行位置控制、力控制并且能進(jìn)行力控制、位置控制的相互平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。
8) 免費(fèi)對(duì)設(shè)備軟件升級(jí)。
通訊及遠(yuǎn)程控制開(kāi)放協(xié)議，可遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)采集、通訊、聯(lián)動(dòng)報(bào)警與記錄;
可做多臺(tái)機(jī)器同步控制
1.5. 影像數(shù)據(jù)采集及存儲(chǔ)系統(tǒng)
1) 可同時(shí)多路錄像、存儲(chǔ)、回放，并且可以獲取外部觸發(fā)信號(hào)。影像數(shù)據(jù)采集需配備三腳架，三腳架上使用2射燈，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻錄制。
2) 硬盤錄像機(jī)：1套，可變焦鏡頭：3臺(tái)
3) 硬盤錄像機(jī)：輸出格式：.avi，可同時(shí)多路錄像(3路)，多路回放;
4) 操作界面：16位真彩色圖形化操作界面，畫(huà)面顯示：1/4/8，網(wǎng)絡(luò)視頻輸入：數(shù)字,8*1080P，圖像編碼：H.264;
5) 錄像方式：手動(dòng)或自動(dòng)，錄像系統(tǒng)需要與設(shè)備連接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)觸發(fā)
6) 錄像查詢：時(shí)間地點(diǎn)檢索，日歷檢索、通道檢索
7) 備份方式：網(wǎng)絡(luò)備份、U盤、USB移動(dòng)硬盤
8) 攝像頭：鏡頭可變焦2.8-12mm，水平視場(chǎng)角：80°-25°，幀率300萬(wàn)，50Hz
9) 控制界面和錄像系統(tǒng)分屏顯示。
1.6. 鑄鐵平臺(tái)
底平臺(tái)為有縱橫T型槽的鑄鐵平臺(tái)。該平臺(tái)采用高強(qiáng)度鑄鐵HT250鑄造，平臺(tái)經(jīng)過(guò)去磁和穩(wěn)定性處理，該平臺(tái)精度高，耐磨性好，尺寸要求：不低于3000mm*7000mm*140mm。
1.7. 伺服閥
滿足加載速度和控制要求。三級(jí)電液伺服閥：
? 型號(hào)： SF02-系列(先導(dǎo)閥：力士樂(lè))
1.8. 安全防護(hù)設(shè)施
1) 具備聲光指示及報(bào)警功能，系統(tǒng)故障自動(dòng)報(bào)警;
2) 發(fā)生報(bào)警時(shí)，工控機(jī)顯示異常內(nèi)容、故障原因、解決辦法等信息，便于發(fā)生故障時(shí)及時(shí)解除;
3) 設(shè)漏電保護(hù)器，具備漏電、過(guò)載、過(guò)電流等必要保護(hù)裝置;
4) 安全護(hù)欄需采用鋁型材+亞克力版形式，高度不小于2200mm，且應(yīng)能圍擋整改試件安裝區(qū)域。
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