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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 汽車(chē)真空助力器試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 真空助力器是汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是行車(chē)安全的重要保障。本試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)在真空助力器生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行全面、嚴(yán)格的性能檢測(cè)和疲勞測(cè)試，主要包括力加載、溫度控制、防抱死剎車(chē)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(chǎng)總線(xiàn)、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(cè)真空助力器試驗(yàn)要求來(lái)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(chē)真空助力器試驗(yàn)測(cè)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(chē)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(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)力的加載，并選用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS-DP來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)建，解決了試驗(yàn)的多路控制問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了真空助力器試驗(yàn)測(cè)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(chē)的電子通信控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還編寫(xiě)了一個(gè)相應(yīng)的多路防抱死剎車(chē)控制任務(wù)調(diào)度程序；由LabVIEW編寫(xiě)的系統(tǒng)軟件能夠進(jìn)行各種常規(guī)測(cè)試項(xiàng)目以及自定義試驗(yàn)，使得系統(tǒng)不僅能夠滿(mǎn)足現(xiàn)行各類(lèi)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的要求，還能夠根據(jù)國(guó)內(nèi)外汽車(chē)廠(chǎng)商各自不同的測(cè)試規(guī)范來(lái)實(shí)施各種針對(duì)性試驗(yàn)和檢測(cè)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(wú)需人工干預(yù)長(zhǎng)時(shí)間全自動(dòng)運(yùn)行。 本系統(tǒng)引入了現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)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(cè)，使得試件僅需一次裝夾即可完成所有相關(guān)測(cè)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(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。
作品圖片
作品專(zhuān)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(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，也是行車(chē)安全的重要保障。本試驗(yàn)測(cè)控系統(tǒng)在真空助力器生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行全面、嚴(yán)格的性能檢測(cè)和疲勞測(cè)試，主要包括力加載、溫度控制、防抱死剎車(chē)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(chǎng)總線(xiàn)、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(cè)真空助力器試驗(yàn)要求來(lái)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(chē)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(duì)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(xiàn)； 5) 疲勞試驗(yàn)時(shí)含防抱死剎車(chē)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(guó)內(nèi)外同類(lèi)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(cè)和疲勞測(cè)試的真空助力器試驗(yàn)系統(tǒng)并不多見(jiàn)。并且大多數(shù)疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)并未考慮汽車(chē)防抱死剎車(chē)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(chē)體上的使用情況，可能存在安全隱患?；谏鲜鰡?wèn)題，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(lái)完成多路汽車(chē)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(lái)完成對(duì)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(cè)控平臺(tái)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(chē)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(wèn)題，滿(mǎn)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(guò)用戶(hù)（德?tīng)柛９荆?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(kāi)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(hù)驗(yàn)收，已進(jìn)入使用階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 圖片
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： 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(guò)試驗(yàn)不但可以對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和零部件的性能、強(qiáng)度進(jìn)行分析和測(cè)試，為設(shè)計(jì)提供可靠的科學(xué)依據(jù)，縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，而且還可以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢查和評(píng)價(jià)，并能準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)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(chē)行業(yè)?？梢源龠M(jìn)汽車(chē)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(chǎng)需求。類(lèi)似的試驗(yàn)系統(tǒng)已在汽車(chē)零部件供應(yīng)商（上海德?tīng)柛＃┩茝V使用。 縱向研究和推廣 研究與開(kāi)發(fā)此類(lèi)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，促進(jìn)我國(guó)的汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)的提高和進(jìn)步。 技術(shù)性說(shuō)明詳見(jiàn)作品研究報(bào)告
同類(lèi)課題研究水平概述
- 近年，由于國(guó)外相關(guān)技術(shù)行業(yè)對(duì)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(guó)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(guó)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(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)在日趨智能化的檢測(cè)要求。由此產(chǎn)生的問(wèn)題主要有以下幾方面：國(guó)內(nèi)外真空助力器相關(guān)行業(yè)在疲勞測(cè)試環(huán)節(jié)上，各廠(chǎng)商開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)較多，不過(guò)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(cè)試效果。此外，大多數(shù)疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)并未考慮汽車(chē)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(chē)上的使用情況，可能存在安全隱患。目前國(guó)內(nèi)所使用的設(shè)備大多是只能測(cè)試單個(gè)真空助力器的小型試驗(yàn)平臺(tái)，如果要對(duì)一批產(chǎn)品進(jìn)行全面檢測(cè)，往往需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力。國(guó)外該類(lèi)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(wú)法適應(yīng)現(xiàn)今的檢測(cè)需求。目前在國(guó)內(nèi)外同類(lèi)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(cè)和疲勞測(cè)試的真空助力器試驗(yàn)系統(tǒng)并不多見(jiàn)。
