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　　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，設備采用通道液壓缸作為執行器，采用全數字閉環實時控制，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境產生銹蝕和運行異常。

　　疲勞強度設計：關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、變形等異常現象發生。

　　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：試驗臺整體結構穩定要好，具有強的抗傾翻能力。臺架平面重量分布均勻，穩定好。

　　細節設計：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及相關企業標準。

　　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;

　　4、 超調量誤差：加載目標的±1%以內;

　　5、 同步性：同步試驗時同步誤差在加載目標的±1%以內;

　　6、 控制方式：位移控制和負荷控制;兩種全數字閉環實時控制方式，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：

　　? 結構形式： 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：

　　? 生產廠家： PCB;型號： 3711B122G

　　作動器結構特點：

　　l 系統采用消隙裝置，力值自動定心，減小側向力，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節支座結構，Z大限度的減少來自被試件側向力對作動器的損傷，關節支座結構采用模塊化設計，拆除后可以進行后法蘭連接，關節支座軸承間隙磨損后可調整，保證試驗系統運轉靈活。結構類似美國MTS公司249 Swivel Base。

　　l 結構型式：雙出桿，雙作用;參照公司MTS的伺服直線作動器結構特點，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設計，采用非金屬支撐、大間隙設計、高抗側向力，具有高速不燒結自潤滑的特點。多級支撐組合導向機構，起動壓力小于0.3MPa，無爬行現象。

　　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。組合密封結構具有良好的互換性，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，位移傳感器內置于活塞桿內，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

　　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;

　　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，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，使用后系統自動泄載。

　　本系統采用液壓泵和蓄能器聯合供油，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。

　　主要參數包括工作壓力、油箱容積、流量、電機功率等。這些參數需要根據試驗臺的負載、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，電控箱上集成了液壓泵站的控制按扭、壓力表、保護系統警示燈等。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，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——系統出現故障，按急停按扭，系統卸荷，油壓降為零。

　　液壓泵站結構簡圖

　　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過10µm的高壓濾油器后，清潔、壓力穩定的液壓油進入伺服閥，伺服閥回油再經過單向閥和蓄能器產生穩定的背壓，從面提高活塞運動平穩性，并降低波形失真。蓄能器需充氮氣7MPa。

　　蓄能器結構簡圖

　　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單獨調節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。

　　液壓分配器的結構和原理見圖。

　　液壓分配器

　　液壓管路

　　管路系統按照液壓油的壓力和流量設計。主要內容包括：

　　? 供油、回油管路、接頭及管夾;

　　? 高壓軟管能連續承受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，內部經酸洗、中和、鈍化和涂油處理;

　　? 在發貨以前進行清潔、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進行垂直高度調節，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整，Z小間距≤290mm，調整后可鎖緊;

　　4) 每個液壓缸的重量都需要有平衡機構消除液壓缸重力的影響以及調節缸的加載角度，液壓缸俯仰角度范圍-30°至﹢10°;

　　5) 試驗臺系統采用液壓伺服系統，由統一的油源和分油器對各通道供油。系統共包含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心加載。每組通道高度可同時調整，左右方向可單獨使用直線導軌手動調節。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根側梁，1根主跨大梁，1根水平側梁、水平加載梁等組成。

　　1、為結構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、根據不同的試驗，反力架橫梁液壓升降自由調節;

　　4、為加載設備、結構試件預留相應的安裝連接;

　　5、可抵抗偏壓柱試驗、復雜節點加載試驗時產生的水平反力。

　　6、反力架采用Q345-B結構鋼;

　　7、上橫梁配有獨立的升降系統，上橫梁升降操作便捷，安全。

　　8、試驗空間大，且高度空間可調整，

　　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果的影響。整體框架構造及其每個部件都進行有限元分析，并根據分析結果反復進行結構的優化設計，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整其垂向位置，操作簡單，調整到試驗位置后，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，兩側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. 液壓缸位置調節

　　1) 液壓缸的高度調整電動調節;

　　2) 通過行程開關保證每個橫梁之間的Z小間隙;

　　3) 配有遙控器顯現遠程操作。

　　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) 工業控制計算機及數據采集控制組件需集中放置在標準機柜中，工業控制計算機采Z低配置為：CPU雙核，8G內存，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、檢測結果的自動保存。

　　2) 系統采用windows平臺，可以根據測試標準設置各種測試參數，可以方便地查找數據庫中保存的數據和曲線，對測試報告進行評估和編輯。

　　3) 設備具備時間控制功能：在規定時間內力值需同步到達，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、參數控制、數據分析等功能，分權限操作(操作員/工程師)

　　5) 測試報告是標準化的，輸出測試數據準確、規范。

　　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) 采用全數字閉環實時控制，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轉換。

　　8) 免費對設備軟件升級。

　　通訊及遠程控制開放協議，可遠程控制、數據采集、通訊、聯動報警與記錄;

　　可做多臺機器同步控制

　　1.5. 影像數據采集及存儲系統

　　1) 可同時多路錄像、存儲、回放，并且可以獲取外部觸發信號。影像數據采集需配備三腳架，三腳架上使用2射燈，以實現高質量的視頻錄制。

　　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，網絡視頻輸入：數字,8*1080P，圖像編碼：H.264;

　　5) 錄像方式：手動或自動，錄像系統需要與設備連接實現自動觸發

　　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，平臺經過去磁和穩定性處理，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，系統故障自動報警;

　　2) 發生報警時，工控機顯示異常內容、故障原因、解決辦法等信息，便于發生故障時及時解除;

　　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域。

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