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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，通過串口數據線連接電腦。測試數據的顯示和存儲，具有歷史數據查詢功能，可根據測試結果，計算產品的轉動慣量。

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，與產品在重量、慣量參數相近，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：

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）數據庫：Access數據管理；

4）測量數據存儲硬盤；

5）測量數據庫含標準化記錄表格，自動顯示、記錄測量數據并打印測試結果。

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；

L——阻尼力矩；

θ——轉軸的角位移。

式中通常是一個常數，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，其中光電開光數據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，通過串口數據線接受電腦控制系統(tǒng)的指令，并反饋測試數據。

1）設計要求

性能要求：測量數據庫含標準化記錄表格，自動顯示、記錄測量數據并顯示測試結果，數據庫為Access數據管理。

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、數據存儲，存儲的數據采用標準的ACCESS數據庫結構，方便數據的整合，分析。

根據客戶的需要，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)級產品，保證有電機工作狀態(tài)下，提高抗干擾能力，保障采集數據實時性、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，保證信號傳輸的可靠性；

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

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

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據報告。

1. 測試周期數據的重復性

①  測試周期數據重復性步驟

• 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次并記錄數據。

②  周期數據重復性判斷

• 計算測試數據的大重復誤差；

• 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

• 通過數據采集系統(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。