汽車座椅調角器耐久性試驗機的研制分析

王龍

摘 要：本文介紹了一種汽車座椅靠背疲勞試驗裝置。通過對設計設備的思想與實踐設計分析，并通過數據測量的記錄來驗證試驗機的運行效果，實際運行表明，該設備穩定、安全可靠，檢測方法簡單方便。

關鍵詞：汽車座椅；耐久性；試驗機；研制分析

眾所周知，汽車座椅調節器的設計對于駕乘人員來說是保證駕駛舒適度以及提高安全性的重要因素，通過對汽車座椅調角器的耐久性試驗機的研制分析可以對耐久性設備進行有效數據測量，進而提升長期的運行能力有很高的使用價值。

1 總體方案的確定

在設計方案上試驗方法運用JT/T460-2001，通過對測量數據記載并與耐久性的標準值進行對比分析，來確定研制的主要方向，在一般情況下，座椅角度調節器在鎖定情況下，在水平旋轉上角度很小，在耐久性試驗中，考量到兩個方面：工作耐久性與沖擊耐久性，如圖1所示。試驗機由機械執行機構、控制系統和測量系統組成。工業機作為設計中的主要控制器，另外執行機構是包括交流伺服電機與氣缸。其中伺服驅動電機是對采集的數據信號進行驅動，由于在集成數控卡中I/O口驅動會存在著一定的能力問題，因此需要對電磁閥的功能進行繼電器的控制來實現，進而來控制氣缸的執行動作。系統框圖如圖2所示。

1.1 機械傳動系統

在機械傳動系統中執行機構的功能實現是依靠伺服電機與氣缸來實現，通過參照一些設計中的前傾與后傾等數據。通過工業計算機實現了試驗機的控制和參數顯示。

1.2 氣動驅動系統

調角器耐久性測試儀的氣動控制部分包括氣源開關、一套三聯接頭、一個三位電磁閥（一個調速閥和一個消聲器，包括一個快換接頭）、一個伺服閥和一個線性缸。以及一些連接器設備。氣源開關作用于整個系統的氣源的開、關；線性缸應用或解鎖（或鎖定）交變負載的角度調整器。

系統氣動控制示意圖如圖3所示。三片過濾后的潔凈空氣通過數字伺服閥控制氣道壓力，氣道由三位置電磁閥反轉，氣缸運動速度由調速閥控制，并進而控制交變負載作用的頻率。

1.3 電氣控制系統

如圖4所示，電氣控制系統包括圖中所示的一些部分。

2 系統軟件

在系統設計中設計的內容主要通過MSComm控件來完成串行通信，并通過串行伺服系統來對一些壓力控制與傳感器的數值讀數的設置。

2.1 試驗機程序的功能要求

（1）試驗包括交變載荷耐久性試驗、工作耐久性試驗和沖擊耐久性試驗。

（2）可實現荷載控制和角位移控制兩種方法，在試驗開始前，通過選擇試驗項目進行試驗選擇。

（3）前傾和后仰力矩M1和M2值可調，載荷數量、前傾和后傾角速度等容易修改。

（4）具有測試保護功能，可自動停止測試功能。

2.2 試驗機程序軟件的模塊

如圖5所示為試驗機的軟件設計模塊。

3 調角器耐久性試驗方法

參照圖6方式進行。

3.1 調角器交變載荷耐久性試驗

試驗標準：角度調節器應根據實際負荷狀態安裝在試驗臺上，M1=147N·m和M2 =294N·m的正弦波交變載荷應施加在旋轉中心的E點。頻率為1-2hz，持續15，000次。在測試期間和之后，檢查角度調節器是否符合標準要求。

試驗方法：打開控制柜的氣源和電源，并根據軟件提示進行操作。在測試過程中，系統自動計算并記錄每次測試的最大和最小測試扭矩以及其他測試數據。

3.2 調角器工作耐久性和沖擊耐久性試驗

工作耐久性試驗標準：參見圖6，沖擊耐久性試驗標準：參見圖7試驗方法：分別點亮氣缸行程開關，調整伺服電機使旋轉中心和靠背旋轉中心同軸，如圖1所示。打開電源和控制柜電源，按照軟件提示操作。

測試完成后，系統自動生成座椅傾角調節器耐久性測試報告，如圖7所示。

4 結語

綜上所述，在經過前期的設計過程中問題的分析與解決，可以及時有效地減少設計中存在的設計缺陷，通過在設計后的實驗數據的測量與分析，該座椅調角器耐久性試驗機可以有效穩定地工作，并在運用中無其他的故障問題，可以有效地提高公司在競爭中的競爭實力，并通過設計對公司檢測汽車座椅調角器的技術有進一步的提升。

參考文獻：

[1]查佳韻，程金華，楊興宇，etal.汽車座椅調角器扭矩在線檢測臺的研制[J].汽車科技，2005（4）：47-49.

[2]鄂世舉，朱喜林，陳福恩，etal.汽車座椅調角器壽命試驗臺的研制[C]//中國機械工程學會年會暨全國特種加工學術年會.2001.

[3]吳何畏，周雄剛，馮小波.基于微機控制的汽車座椅調角器靜強度試驗機[J].機電一體化，2006，12（4）：61-63.

[4]劉剛.汽車離合器從動盤總成新型扭轉耐久試驗機的研制[D].重慶大學，2002.