1、概述

該設(shè)備依據(jù)我國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于汽車真空助力器、真空助力器帶制動主缸總成在高低溫（-40℃～+85℃）狀態(tài)下的耐久性能測試。

試驗(yàn)臺分為二個(gè)工位。二工位相互立，互不干擾，全程由計(jì)算機(jī)自動控制操作。

設(shè)備可在24小時(shí)不間斷的條件下安全工作，系統(tǒng)具備過載保護(hù)，斷電保護(hù)、漏電保護(hù)、短路保護(hù)，聲光報(bào)警裝置等多種報(bào)警保護(hù)功能，控制器具有緊急停止、自動監(jiān)測、自動報(bào)警和自動停機(jī)功能，并自動記錄故障原因及停機(jī)時(shí)的試驗(yàn)信息同時(shí)應(yīng)具備故障自診斷功能，一旦設(shè)備出現(xiàn)異常，將自動停止試驗(yàn)機(jī)構(gòu)異常工位的開閉循環(huán)動作，并切斷相應(yīng)工位的電及有壓氣源供應(yīng)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號。下一次開機(jī)時(shí)可接上一次試驗(yàn)次數(shù)繼續(xù)工作。

參考試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

1) QC/T307-1999《真空助力器技術(shù)條件》

2) QC/T311-2008《汽車液壓制動主缸性能要求及臺架試驗(yàn)方法》

3) Q/LFQ G0049《真空助力器試驗(yàn)規(guī)范》

4) Q/LFQ J0101 《制動總泵試驗(yàn)要求》

2 試驗(yàn)項(xiàng)目

真空助力器試驗(yàn)項(xiàng)目：

1）輸入—輸出特性（帶BA閥也能讀取）；

2）助力器三項(xiàng)真空密封（非工作密封性/大助力點(diǎn)以下密封性/大助力點(diǎn)以上密封性）；

真空助力器帶制動主缸總成試驗(yàn)項(xiàng)目：

1）輸入—輸出特性（輸入力、推桿行程及輸出液壓特性曲線）；

2）無助力特性曲線；

3）助力器三項(xiàng)真空密封性能（非工作密封性/大助力點(diǎn)以下密封性/大助力點(diǎn)以上密封性）；

4）ABS檢測功能；

3、主要技術(shù)參數(shù)及要求

3.1使用環(huán)境

◇ 濕度范圍：15～90%（相對濕度）；

◇ 工作溫度范圍：-40℃～+85℃；

◇ 供電電壓：AC 380V±10%/50Hz，4KW，接地線；

◇ 氣源：0.4～0.8MPa，流量1L/S

3.2測試壓力范圍：0－25 MPa ，精度：±0.2% FS

3.3輸入位移：0～50mm，精度：±0.2% FS

3.4輸入力傳感器1：0－2500N ，精度 ：±0.2% FS

3.5真空度傳感器：0――100KPa，精度：±0.2% FS

3.6氣壓調(diào)節(jié)精度：5kPa

4 試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)型式

試驗(yàn)臺采用箱體結(jié)構(gòu)型式，參見下圖，外型尺寸：2000×850×1800 (長×寬×高),具體尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定。試驗(yàn)臺主要包括臺架、試件夾具、驅(qū)動系統(tǒng)、負(fù)載分泵機(jī)構(gòu)、真空系統(tǒng)、排量吸收調(diào)整系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)等幾大部分組成。

4.1、試驗(yàn)臺機(jī)械主體

試驗(yàn)臺主體和控制部分是整體結(jié)構(gòu)，具有足夠的剛度。驅(qū)動系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等布置在試驗(yàn)臺架上，系統(tǒng)試件安裝夾具、力測量系統(tǒng)、位移測量系統(tǒng)等布置在試驗(yàn)機(jī)構(gòu)上。

主體工作臺面防腐防銹，外殼噴塑鋼板。工作臺面尺寸：長2000x寬400x厚20mm（具體根據(jù)設(shè)定確定）。臺面板上預(yù)留有油槽，把試驗(yàn)溢流的液體。通過油槽流到回收瓶中。

試驗(yàn)臺主體臺面的易沾染制動液的機(jī)械裝置均具有防腐防銹功能，美觀大方。試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)通過簡單的安裝即可完成所有性能測試項(xiàng)目，調(diào)整方便，省力快捷。                 

4.2、驅(qū)動裝置

驅(qū)動裝置由氣缸、導(dǎo)軌、傳感器和伺服控制器等組成。氣缸輸出力5000N,速度為100mm/s,通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)高速及低速情況下恒速率、恒力率控制。

輸入力傳感器：0－2500N，精度：±0.2% FS 數(shù)量：2只

4.3制動管路排氣系統(tǒng)

該系統(tǒng)由氣液轉(zhuǎn)換器、電磁閥、真空系統(tǒng)、氣源系統(tǒng)組成，采用真空注油方式，將管路及試件內(nèi)的空氣排出然后進(jìn)行自動注油。制動管路排氣系統(tǒng)具有排氣快、排氣效果好和清潔方便等特點(diǎn)。

4.4 管路系統(tǒng)

4.4.1真空系統(tǒng)

該系統(tǒng)由高真空泵、真空罐、真空開關(guān)、真空電磁閥、真空表、真空傳感器等組成，為實(shí)驗(yàn)提供所需真空度。真空度通過計(jì)算機(jī)自動調(diào)節(jié)控制，顯示屏實(shí)時(shí)顯示真空度值。

采用真空泵抽取真空，系統(tǒng)極限壓力0.9Pa（實(shí)際達(dá)到50Pa），真空泵的抽速4.5L/s，真空范圍50Pa～100kPa可調(diào)；

4.4.2比例氣壓系統(tǒng)

通過計(jì)算機(jī)設(shè)定氣壓值，控制調(diào)節(jié)電氣比例閥輸出氣壓，實(shí)現(xiàn)0～1 MPa的氣壓調(diào)節(jié)，氣壓系統(tǒng)本身無泄露。

4.4.3排量吸收及負(fù)載裝置

該裝置由輪缸皮碗、絲桿、矩形彈簧等組成。采用手動調(diào)節(jié)絲桿改變加載輪缸的吸收容積，可滿足不同試驗(yàn)對吸收排量的要求。測試真空助力器帶主缸和制動主缸產(chǎn)品時(shí)，用排量吸收裝置模擬負(fù)載。每腔排量吸收裝置大可吸收容積20mL，吸收容積可調(diào)。

輪缸負(fù)載機(jī)構(gòu)是有兩個(gè)完全對稱的彈簧負(fù)載機(jī)構(gòu)組成的，彈簧安裝于殼體內(nèi)，一端連接有壓板，可通過手輪來調(diào)節(jié)彈簧壓縮的預(yù)緊力大小，另一端連接于活塊，活塊上安裝于調(diào)節(jié)桿；輪缸安裝在安裝底版的中間，調(diào)整調(diào)節(jié)桿的伸出長度，模擬輪缸實(shí)車狀態(tài)安裝的預(yù)緊力。

當(dāng)輪缸工作時(shí)，輪缸兩邊的皮碗將推動活塞向兩側(cè)移動，從而推動調(diào)節(jié)桿、活塊壓縮彈簧動作。輪缸的安裝夾具具有一定的通用性，不同類型的輪缸安裝，只需將夾具做一下調(diào)整即可；調(diào)節(jié)桿的長度可以調(diào)整，滿足不同規(guī)格尺寸的輪缸安裝試驗(yàn)。

4.5安裝夾具部分

1）臺架面板上安裝有T型槽板，真空助力器安裝支座固定于T型槽板上，可實(shí)現(xiàn)軸向位移的任意調(diào)整，在調(diào)整到位后，有的T型槽螺母將其鎖緊。安裝支座是由真空助力器安裝板和角座組成，真空助力器安裝板具有一定的通用性，可實(shí)現(xiàn)同類型多種型號真空助力器的安裝，對于不同類型真空助力器的安裝只需更換一塊安裝板即可。

2）真空助力器的操作桿與伺服加載裝置之間是通過連桿連接，連桿也具有一定的通用性，可適用于多類真空助力器的安裝連接，對于不同類型真空助力器加載連接，可更換連桿。所有的夾具、接頭、更換方便，各種接口具有可擴(kuò)展性，試驗(yàn)樣件的裝夾簡便快速。交貨時(shí)定做夾具，在夾具設(shè)計(jì)過程中充分考慮通用性。

3）在做耐久試驗(yàn)時(shí)，采用快速插頭與主缸之間的連接有過渡接頭連接，采用組合密封圈密封，密封可靠無泄漏，且不會破壞試驗(yàn)件的接口螺紋。不同類型的產(chǎn)品，接口螺紋不同，只需更換一下過度接頭即可；快換插頭可方便快速的實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)中管路的連接，拔下插頭管路可無泄漏的關(guān)閉。

4）測壓軟管選用進(jìn)口產(chǎn)品，具有壓力膨脹系數(shù)小，彎曲繞性好，耐高壓、耐腐蝕等特點(diǎn)，在液壓檢測試驗(yàn)中用于柔性管路連接，適用于汽車液壓制動系統(tǒng)壓力檢測試驗(yàn)使用。

5）整機(jī)（包括裝飾漆）具有防腐、防銹設(shè)計(jì)，凡與制動液有接觸的部分和器件，包括所有試驗(yàn)用卡具、管路、接頭、傳感器等能夠耐制動液腐蝕；

6）對于不同的測試項(xiàng)目的卡、輔具、更換方便，交貨時(shí)定做夾具，在夾具設(shè)計(jì)過程中充分考慮通用性。各種接口具有可擴(kuò)展性，試驗(yàn)樣件的裝夾簡便快速。

4.6、測量系統(tǒng)

該性能試驗(yàn)臺測控系統(tǒng)由工業(yè)計(jì)算機(jī)、多功能采集卡、力傳感器及放大器、位移傳感器、壓力傳感器、壓力比例閥、伺服電機(jī)及控制器、電源、斷路器、接觸器等組成。

4.6.1工業(yè)控制計(jì)算機(jī)

工業(yè)控制計(jì)算機(jī)能在-10℃～50℃度范圍內(nèi)工作，以滿足現(xiàn)場數(shù)據(jù)處理要求。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)采用WINDOWS操作系統(tǒng)和辦公軟件。

4.6.2、數(shù)據(jù)采集及控制

4.6.2.1  模擬量的采集及輸出

PC6325是一款A/D板，采用ISA總線，具有32路單端/16路雙端模擬輸入功能，A/D轉(zhuǎn)換器： 100KHz  16位A/D,輸入通道建立時(shí)間<40uS。

力傳感器信號經(jīng)過力放大器放大后-5V--+5V電壓送入PC6325A采集卡

壓力傳感器信號經(jīng)過扭矩放大器放大后0--+5V電壓送入PC6325A采集卡

真空傳感器信號經(jīng)過扭矩放大器放大后0--+5V電壓送入PC6325A采集卡

位移傳感器信號0--+5V電壓送入PC6325A采集卡

PC6317模擬量輸出卡輸出0-10V模擬量信號控制電氣比例閥。

4.6.2.2開關(guān)量的輸入輸出

PC6408：共有16入及16路輸出。輸出口具有上電清零的功能，特別適合控制繼電器板等需要上電初始態(tài)的應(yīng)用場合。

PC6408的開關(guān)量輸出驅(qū)動中間繼電器 ，控制氣液電磁閥、報(bào)警燈等。

4.6.2.3 伺服電機(jī)及控制器，運(yùn)動控制卡

ADT8940 控制卡是基于PC 機(jī)PCI 總線的4軸步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)控制卡；每軸均可用單脈沖（脈沖+方向）或雙脈沖（脈沖+脈沖）方式輸出，以控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)；同時(shí)，可外接原點(diǎn)、減速、限位等開關(guān)信號，以實(shí)現(xiàn)回原點(diǎn)、保護(hù)等功能，這些開關(guān)信號由ADT8940 卡自動檢測并作出反應(yīng)。ADT8940 卡采用的控制芯片，具有定速和梯形升降速曲線，高輸出頻率可達(dá)1MHz，帶有編碼器反饋端口，適用于伺服系統(tǒng)或閉環(huán)的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)。

伺服電機(jī)為調(diào)速范圍為0—3000r/min ，輸出經(jīng)絲杠轉(zhuǎn)換為直線速度為0—200mm/s  可調(diào)。