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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 汽車真空助力器試驗(yàn)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 真空助力器是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是行車安全的重要保障。本試驗(yàn)測控系統(tǒng)在真空助力器生產(chǎn)過程中對其進(jìn)行全面、嚴(yán)格的性能檢測和疲勞測試，主要包括力加載、溫度控制、防抱死剎車和電子通信四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。主要采用氣動(dòng)伺服、現(xiàn)場總線、以及虛擬儀器等技術(shù)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制四個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，可按被測真空助力器試驗(yàn)要求來預(yù)置試驗(yàn)工況進(jìn)行連續(xù)、反復(fù)、多路試驗(yàn)。
- 詳細(xì)介紹：
- 汽車真空助力器試驗(yàn)測控系統(tǒng)主要包括力加載子系統(tǒng)、溫度控制子系統(tǒng)、防抱死剎車電子通信子系統(tǒng)以數(shù)據(jù)采集和處理子系統(tǒng)及人機(jī)界面等部分，由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)控制子系統(tǒng)的運(yùn)行。主要采用了氣動(dòng)伺服定位控制方式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)力的加載，并選用現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP來進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建，解決了試驗(yàn)的多路控制問題，實(shí)現(xiàn)了真空助力器試驗(yàn)測控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化；此外，系統(tǒng)還提出了多路防抱死剎車的電子通信控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還編寫了一個(gè)相應(yīng)的多路防抱死剎車控制任務(wù)調(diào)度程序；由LabVIEW編寫的系統(tǒng)軟件能夠進(jìn)行各種常規(guī)測試項(xiàng)目以及自定義試驗(yàn)，使得系統(tǒng)不僅能夠滿足現(xiàn)行各類測試標(biāo)準(zhǔn)的要求，還能夠根據(jù)國內(nèi)外汽車廠商各自不同的測試規(guī)范來實(shí)施各種針對性試驗(yàn)和檢測手段。同時(shí)，考慮到真空助力器試驗(yàn)的具體要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了完善的安全監(jiān)控和出錯(cuò)處理機(jī)制，保證了試驗(yàn)?zāi)軌驘o需人工干預(yù)長時(shí)間全自動(dòng)運(yùn)行。 本系統(tǒng)引入了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)和虛擬儀器技術(shù)，從而使系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化和智能化等特點(diǎn)。而且，系統(tǒng)集成了疲勞試驗(yàn)和性能檢測，使得試件僅需一次裝夾即可完成所有相關(guān)測試，并且同時(shí)可以進(jìn)行8路真空助力器的獨(dú)立試驗(yàn)，大大提高了試驗(yàn)效率，具有極高的市場應(yīng)用價(jià)值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路 真空助力器是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是行車安全的重要保障。本試驗(yàn)測控系統(tǒng)在真空助力器生產(chǎn)過程中對其進(jìn)行全面、嚴(yán)格的性能檢測和疲勞測試，主要包括力加載、溫度控制、防抱死剎車和電子通信四個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。主要采用氣動(dòng)伺服、現(xiàn)場總線、以及虛擬儀器等技術(shù)。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制四個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行，可按被測真空助力器試驗(yàn)要求來預(yù)置試驗(yàn)工況進(jìn)行連續(xù)、反復(fù)、多路試驗(yàn)。 作品創(chuàng)新點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)： 1)采用先進(jìn)的氣動(dòng)伺服系統(tǒng)進(jìn)行精確、穩(wěn)定的加載控制； 2)使用多任務(wù)調(diào)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多路試驗(yàn)； 3)多路汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)與真空助力器的聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)； 4)虛擬儀器技術(shù)在真空助力器試驗(yàn)系統(tǒng)中的研究應(yīng)用； 5)系統(tǒng)可靠性、柔性化設(shè)計(jì)。 作品主要技術(shù)參數(shù)： 1) 能同時(shí)進(jìn)行獨(dú)立的8路疲勞試驗(yàn)，并實(shí)時(shí)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)； 2) 對推桿輸入壓力應(yīng)不小于3500N，行程至少70mm； 3) 能夠完成-40℃至120℃的高低溫試驗(yàn)； 4) 能夠繪制精確的輸入輸出特性曲線； 5) 疲勞試驗(yàn)時(shí)含防抱死剎車聯(lián)動(dòng)環(huán)節(jié)
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在當(dāng)前真空助力器試驗(yàn)領(lǐng)域，尤其在國內(nèi)外同類系統(tǒng)中，能夠進(jìn)行多路試驗(yàn)，而且又可同時(shí)完成性能檢測和疲勞測試的真空助力器試驗(yàn)系統(tǒng)并不多見。并且大多數(shù)疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)并未考慮汽車防抱死剎車的影響，這樣的試驗(yàn)并不能真實(shí)反映出真空助力器在車體上的使用情況，可能存在安全隱患?；谏鲜鰡栴}，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)相應(yīng)的多任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)來完成多路汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)與真空助力器的聯(lián)動(dòng)，并且采用電子通信方式來完成對該子系統(tǒng)的調(diào)控操作。 本作品基于虛擬儀器技術(shù)的測控平臺搭建方法，以工控機(jī)為中央控制單元，將多個(gè)復(fù)雜的模塊有機(jī)地整合為一體，解決了加載、溫度控制、防抱死剎車電子通信以及數(shù)據(jù)采集和處理等獨(dú)立子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制問題，滿足了系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和精度要求。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 經(jīng)過用戶（德爾福公司）驗(yàn)收以及實(shí)際應(yīng)用證明，本作品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、自動(dòng)化程度高、性能穩(wěn)定、工作可靠、柔性程度高，為產(chǎn)品開發(fā)和質(zhì)量管理提供了可靠的基礎(chǔ)。
作品所處階段
- 本作品已被用戶驗(yàn)收，已進(jìn)入使用階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢： 該作品能夠?qū)崿F(xiàn)全自動(dòng)控制，多路試驗(yàn)功能，柔性化程度高的特點(diǎn)。通過試驗(yàn)不但可以對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和零部件的性能、強(qiáng)度進(jìn)行分析和測試，為設(shè)計(jì)提供可靠的科學(xué)依據(jù)，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，而且還可以對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢查和評價(jià)，并能準(zhǔn)確的預(yù)測產(chǎn)品的壽命。 適用范圍和推廣前景： 本作品采用多路控制，能夠?qū)崟r(shí)、靈活和穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各項(xiàng)要求和指標(biāo)。 橫向應(yīng)用 本作品可廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)?？梢源龠M(jìn)汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)的進(jìn)步，具有廣闊的應(yīng)用前景和廣泛的市場需求。類似的試驗(yàn)系統(tǒng)已在汽車零部件供應(yīng)商（上海德爾福）推廣使用。 縱向研究和推廣 研究與開發(fā)此類技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的國產(chǎn)化和自主知識產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)我國的汽車零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)的提高和進(jìn)步。 技術(shù)性說明詳見作品研究報(bào)告
同類課題研究水平概述
- 近年，由于國外相關(guān)技術(shù)行業(yè)對真空助力器多路試驗(yàn)系統(tǒng)部分核心技術(shù)進(jìn)行出口限制，國內(nèi)的制造行業(yè)在這方面進(jìn)行的生產(chǎn)并未有太大的規(guī)模。而且雖然國外生產(chǎn)商在此項(xiàng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)投入，但產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仍舊無法滿足現(xiàn)在日趨智能化的檢測要求。由此產(chǎn)生的問題主要有以下幾方面：國內(nèi)外真空助力器相關(guān)行業(yè)在疲勞測試環(huán)節(jié)上，各廠商開發(fā)的系統(tǒng)較多，不過自動(dòng)化程度不高，造成不少人力物力的浪費(fèi)，而且也不能取得很好的測試效果。此外，大多數(shù)疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)并未考慮汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的影響，這樣的試驗(yàn)并不能真實(shí)反映出真空助力器在實(shí)車上的使用情況，可能存在安全隱患。目前國內(nèi)所使用的設(shè)備大多是只能測試單個(gè)真空助力器的小型試驗(yàn)平臺，如果要對一批產(chǎn)品進(jìn)行全面檢測，往往需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力。國外該類設(shè)備的制造行業(yè)但由于投入使用較早，并未進(jìn)行技術(shù)改造，已無法適應(yīng)現(xiàn)今的檢測需求。目前在國內(nèi)外同類系統(tǒng)中，能夠進(jìn)行多路試驗(yàn)，而且又可同時(shí)完成性能檢測和疲勞測試的真空助力器試驗(yàn)系統(tǒng)并不多見。
