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汽車方向盤轉動慣量測試儀設備特點：

1)結構設計應符合人機工程設計準則，操作維護方便，安全可靠；

2)工裝夾具設有標準接口和安裝基準；

3)臺面為鑄造件；

4）測試過程為自動化；

5）軟件界面可根據(jù)客戶要求修改。

設備性能

1) 轉動慣量測試臺

可實現(xiàn)待測產(chǎn)品轉動慣量的測試。

2) 控制及采集及軟件系統(tǒng)：

控制及采集電路放于測試臺中，通過串口數(shù)據(jù)線連接電腦。測試數(shù)據(jù)的顯示和存儲，具有歷史數(shù)據(jù)查詢功能，可根據(jù)測試結果，計算產(chǎn)品的轉動慣量。

3) 標準體：

設備配備的標準體，用于標定和檢驗測試儀的精度。標準體設計為圓環(huán)形，與產(chǎn)品在重量、慣量參數(shù)相近，使得檢驗結果更加可靠和準確。通過定期對設備的標定可保證儀器長期穩(wěn)定運行，測試程序中的標定模塊可使得標定工作簡單可靠。

4) 工裝夾具：

工裝夾具與測試臺面有標準接口，提供接口尺寸圖紙，以便新產(chǎn)品可自行制作其他工裝。

汽車方向盤轉動慣量測試儀測量參數(shù)：

a測試范圍：

質量測量范圍：1Kg~4 Kg（ 5 g*m2~100 g*m2）；

直徑測試范圍：300-500mm。

b測試精度

轉動慣量測量精度：0.5% 。

1. 電路性能要求

1. 測試平臺的供電電源為：電壓：220V±10%；頻率：50Hz±2%；

2. 測試平臺設置接地螺栓，保證機殼可靠接地。

3. 測試平臺內部供電電源引線與信號分開走線，根據(jù)需要對信號電纜采用屏蔽處理，并保證良好接地，減少對其它設備的干擾。

1. 軟件設計要求

測試平臺軟件要求如下：

1）計算機安裝微軟windows XP 或win 7操作系統(tǒng)；

2）開發(fā)工具：采用LabVIEW軟件開發(fā)工具進行編程；

3）數(shù)據(jù)庫：Access數(shù)據(jù)管理；

4）測量數(shù)據(jù)存儲硬盤；

5）測量數(shù)據(jù)庫含標準化記錄表格，自動顯示、記錄測量數(shù)據(jù)并打印測試結果。

1. 環(huán)境適應性要求

工作場所：室內；

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，無振動源和噪音；

2）測試臺設有調水平地腳；

3）多次重復直至測試工作臺在縱、橫兩個方向上均水平；

4）安裝軸線水平誤差在全長范圍內不大于0.05毫米。

1. 設備的組成、工作原理

1. 工作原理

測試裝置原理如圖所示：

待測物體水平放置在上端進行測試。待測物體、轉軸及彈簧共同組成一個定軸扭擺振動裝置。扭擺振動裝置模型為

其中：

I——裝置自身對轉軸的轉動慣量；

K——彈簧的彈性系數(shù)；

L——阻尼力矩；

θ——轉軸的角位移。

式中通常是一個常數(shù)，它由扭擺振動裝置中的彈簧所決定。由裝置自身決定，是一個常量。由式可知只要測出加待測物后扭擺裝置的振動周期，就可以計算出待測物體圍繞轉軸的轉動慣量。

1. 設備的組成

GL-4轉動慣量測試臺儀由轉動慣量測試臺、測試控制系統(tǒng)、標準樣件等組成。

4.2.1測試臺

GL-4轉動慣量測試臺由工作臺、擺動架、擺動架驅動機構、光電傳感器計時機構、限位機構、過渡工裝、夾緊固定件等組成。

工作臺由工作臺板、機架、可調地腳組成；

擺動架由擺動座、軸承、擺動軸、擺盤，彈簧震動源等組成；

擺動架驅動機構由凸輪、凸輪軸、步進電機、驅動桿等組成；

光電傳感器計時機構由光電傳感器、傳感器檔片、傳感器座等組成；

測試臺外形：

長×寬×高：650 mm×500 mm×650 mm；

質      量：＜150kg

4.2.2測試控制系統(tǒng)

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

1）設計要求

性能要求：測量數(shù)據(jù)庫含標準化記錄表格，自動顯示、記錄測量數(shù)據(jù)并顯示測試結果，數(shù)據(jù)庫為Access數(shù)據(jù)管理。

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

互換性：測試裝置的輸入、輸出接口采用可互換的通用型接插件。

人機工程要求：操作界面、對話框、顯示結果漢化，整個操作過程有示例演示。

軟件平臺

測試系統(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.計算機安裝功能板卡驅動及配套應用軟件。

c.LabVIEW語言開發(fā)環(huán)境

2）軟件組成

測試軟件在LabVIEW編程環(huán)境下開發(fā)，可用于所有Windows操作系統(tǒng)，軟件交互通過鼠標進行，為常規(guī)指向和點擊操作，具有操作方便和靈活等特點。測試軟件包括計算顯示、設備標定、報表顯示、數(shù)據(jù)存儲，存儲的數(shù)據(jù)采用標準的ACCESS數(shù)據(jù)庫結構，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. 可靠性設計

1）計算機及其采集卡采用工業(yè)級產(chǎn)品，保證有電機工作狀態(tài)下，提高抗干擾能力，保障采集數(shù)據(jù)實時性、可靠性；

2）電氣設計中，將控制系統(tǒng)與大電流分離，強弱電分開布線，保證信號傳輸?shù)目煽啃裕?/p>

3) 對于與可動部份的電氣連接，盡量采用航空插頭，保證線路連接可靠性；

4) 各設備工作應穩(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）平均修復時間不大于2h；

7）測試平臺 應用必要的檢查、維修措施設計，各測試點、各組件易于拆卸和更換；

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

1. 維修性設計

1）堅持模塊化設計；

2) 設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

周期數(shù)據(jù)的重復性是判斷測試裝置能否正常工作的重要依據(jù)，在每個批次測試前都應該進行測試、驗證，以保證測試數(shù)據(jù)的可靠性。

1. 標準體

1）該套設備配置2個標準體，儀器所配標準體重量不小于2.5kg， 一個用于標定設備，一個用于檢測設備。為了增加儀器的可信度，用于檢測的標準體的慣量設計值在30~40 g*m2，與實際待測物相當，且標準體的裝夾方式與終測試產(chǎn)品時相同，這樣便于檢驗綜合誤差對測試帶來的影響。

2）由于標準體是設備標定及檢驗的基準，應妥善保存。出廠前由省級計量單位對標準體進行標定并給出檢驗數(shù)據(jù)報告。

1. 測試周期數(shù)據(jù)的重復性

①  測試周期數(shù)據(jù)重復性步驟

• 旋轉擺架到固定位置，解脫裝置自動鎖定位置；

• 點擊測試，擺架解脫，測試振動周期；

• 重復上述動作5次并記錄數(shù)據(jù)。

②  周期數(shù)據(jù)重復性判斷

• 計算測試數(shù)據(jù)的大重復誤差；

• 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. 標準樣柱轉動慣量的重復性測試

• 將樣柱放置在車上裝置上測試

• 通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)計算出標準樣柱的轉動慣量值；

• 反復上述過程，如果測試結果與理論值相比小于0.5%，則裝置可以使用。

1. 被測體安裝

本設備設有標準過渡接口工裝，可適應不同安裝尺寸物體的測量要求，滿足各種方向盤測量的需求。