一：設備簡介：
九通道安全帶固定點強度試驗臺能方便、科學合理實現(xiàn)輕卡、中卡、重卡、客卡和乘用車座椅下文所列標準中的安全帶固定點強度試驗。
九通道安全帶固定點強度試驗臺是用于評價汽車座椅安全帶固定點、座椅強度等的試驗系統(tǒng)，設備采用通道液壓缸作為執(zhí)行器，采用全數(shù)字閉環(huán)實時控制，可進行位置控制、力控制。
高強度：臺架整體具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和可靠性。
高精度：臺架安裝表面整體精加工，保證安裝定位準確，提高整個試驗臺機構(gòu)的裝配精度和測量精度。
耐腐蝕性：試驗臺整體具備良好的耐腐蝕性，能防止其在長時間在高濕度環(huán)境產(chǎn)生銹蝕和運行異常。
疲勞強度設計：關(guān)健零部件均進行強度和剛度校核，滿足疲勞和試驗臺壽命設計，能杜絕疲勞斷裂、變形等異常現(xiàn)象發(fā)生。
外觀整潔：試驗臺安裝表面進行精加工處理，整體應易清潔、美觀。
安裝方便：試驗臺整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要好，具有強的抗傾翻能力。臺架平面重量分布均勻，穩(wěn)定好。
細節(jié)設計：臺架加工件均去除毛刺、飛邊，避免銳角、利棱等尖銳物品對人員的危害。
二：適用標準
滿足以下標準中關(guān)于安全帶固定點靜強度的試驗需求：
(1)GB14167-2013《汽車安全帶安裝固定點》中5.4安全帶固定點試驗方法及標準中5.6對ISOFIX固定點強度的靜態(tài)試驗的要求。
(2)GB 15083-2006《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法》中5.3.2的要求。
(3)GB 13057-2014 《客車座椅及其車輛固定件的強度》
(4)ECE R14 FMVSS 207、210、225中要求的汽車安全帶固定點強度試驗。
(5)大眾EP 84 310.04 EP 84 310.06 EP84 310.08及相關(guān)企業(yè)標準。
三、 設備組成
設備主要包含以下幾部分：
設備主體臺架、液壓油源、控制柜、人體模塊、測量控制系統(tǒng)及軟件、鑄鐵平臺、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. 作動缸
1、 液壓缸數(shù)量9個，液壓缸負載3T的9個，行程1000mm;
2、 液壓缸加載速度：2秒內(nèi)加載到預設置出力，空載Z快移動速度≥320mm/s;
3、 加載力保持時間：0.2s～120s無級可調(diào);
4、 超調(diào)量誤差：加載目標的±1%以內(nèi);
5、 同步性：同步試驗時同步誤差在加載目標的±1%以內(nèi);
6、 控制方式：位移控制和負荷控制;兩種全數(shù)字閉環(huán)實時控制方式，無擾動切換;9組作動器可單獨或同步加載，可多通道并行獨立完成測量、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，起動功率小。
8、 為方便試驗準備工作，提供一套遙控操作手柄，可實現(xiàn)對所有定位電機的手動遙控操作。
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度標準試驗工裝。
⑴ 液壓缸：
? 結(jié)構(gòu)形式： 雙出桿對稱缸
? 密封形式： 間隙密封(低摩擦，長壽命)
⑵ 速度傳感器：
? 生產(chǎn)廠家： PCB;型號： 3711B122G
作動器結(jié)構(gòu)特點：
l 系統(tǒng)采用消隙裝置，力值自動定心，減小側(cè)向力，降低拉壓試驗時的沖擊，改善試驗波形。伺服直線作動器兩端采用球鉸關(guān)節(jié)支座結(jié)構(gòu)，Z大限度的減少來自被試件側(cè)向力對作動器的損傷，關(guān)節(jié)支座結(jié)構(gòu)采用模塊化設計，拆除后可以進行后法蘭連接，關(guān)節(jié)支座軸承間隙磨損后可調(diào)整，保證試驗系統(tǒng)運轉(zhuǎn)靈活。結(jié)構(gòu)類似美國MTS公司249 Swivel Base。
l 結(jié)構(gòu)型式：雙出桿，雙作用;參照公司MTS的伺服直線作動器結(jié)構(gòu)特點，采用對稱四通伺服閥控對稱(非對稱)作動器原理設計。
l 伺服直線作動器活塞桿的支撐打破傳統(tǒng)設計，采用非金屬支撐、大間隙設計、高抗側(cè)向力，具有高速不燒結(jié)自潤滑的特點。多級支撐組合導向機構(gòu)，起動壓力小于0.3MPa，無爬行現(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MTS公司磁致位移傳感器，特點：具有無摩擦運動和真正的無限分辨率。精度高，可靠性高，位移傳感器內(nèi)置于活塞桿內(nèi)，運動靈活不受外來干擾。
l 作動器活塞采用整體式活塞，特殊熱處理工藝，活塞桿簡采用超精加工，表面鍍鉻拋光達Rα0.4u，保證作動器高可靠性。
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) 液壓油源過濾精度：≤3微米，具有回油油樣采集口;
3) 具有獨立液壓源冷卻系統(tǒng)，采用水冷;
4) 油箱及電機底座應加裝減振墊，采用油浸式電機，滿負荷工作時總體噪聲低于75dB(空間任意位置測量距油泵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、電機功率等。這些參數(shù)需要根據(jù)試驗臺的負載、工作臺面的運動速度等指標選取。
液壓泵站也有其自身的電控箱及保護系統(tǒng)，電控箱上集成了液壓泵站的控制按扭、壓力表、保護系統(tǒng)警示燈等。通過電控箱上的控制按扭，可以手動控制液壓泵站的各種工作狀態(tài)，主要有啟動、停止、中位等。
液壓泵站自身的保護主要有以下幾點：
? 過壓保護——液壓系統(tǒng)壓力超過21MPa，過壓保護警示燈亮，蜂鳴器響;
? 過熱保護——油溫超過60℃，過熱保護警示燈亮，蜂鳴器響;
? 濾油器堵塞保護——壓力油濾油器堵塞、回油濾油器堵塞時，濾油器堵塞保護警示燈亮，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)簡圖
蓄能器組件
蓄能器組件由高壓過濾器、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的液流經(jīng)過10µm的高壓濾油器后，清潔、壓力穩(wěn)定的液壓油進入伺服閥，伺服閥回油再經(jīng)過單向閥和蓄能器產(chǎn)生穩(wěn)定的背壓，從面提高活塞運動平穩(wěn)性，并降低波形失真。蓄能器需充氮氣7MPa。
蓄能器結(jié)構(gòu)簡圖
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分配器為作動器供油;
⑵單獨調(diào)節(jié)伺服閥先導閥供油壓力;
⑶具有應急截止功能;
(4)導閥的供油的過濾。
液壓分配器的結(jié)構(gòu)和原理見圖。
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計。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)貨以前進行清潔、沖洗和密封。
1.2. 主體臺架
1) 機體臺架上每個橫梁通過遠程控制電機帶動升降機構(gòu)進行垂直高度調(diào)節(jié)，每個橫梁上安裝有3個液壓缸，橫梁上下間距≤290mm;
2) Z下方橫梁上的作動器調(diào)整到Z低點到試驗平臺的距離≤200mm;
3) 每個液壓缸可水平位置調(diào)整，Z小間距≤290mm，調(diào)整后可鎖緊;
4) 每個液壓缸的重量都需要有平衡機構(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) 試驗臺系統(tǒng)采用液壓伺服系統(tǒng)，由統(tǒng)一的油源和分油器對各通道供油。系統(tǒng)共包含9個試驗通道，分為上、中、下三組，每組3個通道。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下組通道用于通過座椅質(zhì)心加載。每組通道高度可同時調(diào)整，左右方向可單獨使用直線導軌手動調(diào)節(jié)。九個加載通道采用液壓伺服控制，既可以單獨試驗，也可以任意組合成多通道同時加載試驗，實現(xiàn)載荷同步。每個通道包含位移和載荷兩種控制方式。設備具有電氣過載保護、載荷傳感器過載保護裝置。
組成：由1套工作臺底座、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計;
3、根據(jù)不同的試驗，反力架橫梁液壓升降自由調(diào)節(jié);
4、為加載設備、結(jié)構(gòu)試件預留相應的安裝連接;
5、可抵抗偏壓柱試驗、復雜節(jié)點加載試驗時產(chǎn)生的水平反力。
6、反力架采用Q345-B結(jié)構(gòu)鋼;
7、上橫梁配有獨立的升降系統(tǒng)，上橫梁升降操作便捷，安全。
8、試驗空間大，且高度空間可調(diào)整，
9、立柱與底座間緊密接觸，這樣可以在試驗過程中盡量減少立柱的伸長對試驗結(jié)果的影響。整體框架構(gòu)造及其每個部件都進行有限元分析，并根據(jù)分析結(jié)果反復進行結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，以達到較滿意的效果。
10、橫梁通過安裝在兩立柱上的螺栓調(diào)整其垂向位置，操作簡單，調(diào)整到試驗位置后，通過螺栓進行定位鎖緊，消除間隙。為了保證橫梁升降的穩(wěn)定性和安全性，對升降橫梁用加強螺栓定位。
11、橫梁配有獨立的升降機構(gòu)，兩側(cè)固定有升降用舉升油缸，通過控制舉升油缸的升降來完成對試驗空間的無級調(diào)整。
1.3. 傳感器
1) 力傳感器9個±3T量程，載荷精度：0.5%FS
1.1. 試驗模塊及夾具
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試驗變形檢測工裝 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)整電動調(diào)節(jié);
2) 通過行程開關(guān)保證每個橫梁之間的Z小間隙;
3) 配有遙控器顯現(xiàn)遠程操作。
1.3. 控制柜
1) 控制柜采用標準機柜，美觀、整潔，便于維護;
2) 控制柜外置航空插頭，方便快速插拔;
3) 工業(yè)控制計算機及數(shù)據(jù)采集控制組件需集中放置在標準機柜中，工業(yè)控制計算機采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) 軟件對試驗過程的自動控制、檢測結(jié)果的自動保存。
2) 系統(tǒng)采用windows平臺，可以根據(jù)測試標準設置各種測試參數(shù)，可以方便地查找數(shù)據(jù)庫中保存的數(shù)據(jù)和曲線，對測試報告進行評估和編輯。
3) 設備具備時間控制功能：在規(guī)定時間內(nèi)力值需同步到達，并進入保持階段。
4) 設備具有靈活的人機操作界面，中文操作，識別畫面表示，界面友好;要包含硬件測試、傳感器的標定、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) 測試報告是標準化的，輸出測試數(shù)據(jù)準確、規(guī)范。
6) 開放式程序(開放式的標準程序、不同的控制模式、多功能性的試驗方案)
7) 采用全數(shù)字閉環(huán)實時控制，可進行位置控制、力控制并且能進行力控制、位置控制的相互平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。
8) 免費對設備軟件升級。
通訊及遠程控制開放協(xié)議，可遠程控制、數(shù)據(jù)采集、通訊、聯(lián)動報警與記錄;
可做多臺機器同步控制
1.5. 影像數(shù)據(jù)采集及存儲系統(tǒng)
1) 可同時多路錄像、存儲、回放，并且可以獲取外部觸發(fā)信號。影像數(shù)據(jù)采集需配備三腳架，三腳架上使用2射燈，以實現(xiàn)高質(zhì)量的視頻錄制。
2) 硬盤錄像機：1套，可變焦鏡頭：3臺
3) 硬盤錄像機：輸出格式：.avi，可同時多路錄像(3路)，多路回放;
4) 操作界面：16位真彩色圖形化操作界面，畫面顯示：1/4/8，網(wǎng)絡視頻輸入：數(shù)字,8*1080P，圖像編碼：H.264;
5) 錄像方式：手動或自動，錄像系統(tǒng)需要與設備連接實現(xiàn)自動觸發(fā)
6) 錄像查詢：時間地點檢索，日歷檢索、通道檢索
7) 備份方式：網(wǎng)絡備份、U盤、USB移動硬盤
8) 攝像頭：鏡頭可變焦2.8-12mm，水平視場角：80°-25°，幀率300萬，50Hz
9) 控制界面和錄像系統(tǒng)分屏顯示。
1.6. 鑄鐵平臺
底平臺為有縱橫T型槽的鑄鐵平臺。該平臺采用高強度鑄鐵HT250鑄造，平臺經(jīng)過去磁和穩(wěn)定性處理，該平臺精度高，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。三級電液伺服閥：
? 型號： SF02-系列(先導閥：力士樂)
1.8. 安全防護設施
1) 具備聲光指示及報警功能，系統(tǒng)故障自動報警;
2) 發(fā)生報警時，工控機顯示異常內(nèi)容、故障原因、解決辦法等信息，便于發(fā)生故障時及時解除;
3) 設漏電保護器，具備漏電、過載、過電流等必要保護裝置;
4) 安全護欄需采用鋁型材+亞克力版形式，高度不小于2200mm，且應能圍擋整改試件安裝區(qū)域。
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