基于LabView的自行车鞍管高频动态疲劳试验机的研制

　　1　引言

　　随着工业的快速发展,各种设备与器件生产出来都需要有一个完善的检测设备来检测该器件的性能。自行车的生产更不能例外,不合格的产品直接会危害 到人的生命安全。本文研制的试验机采用LabView检测软件,实现可视化编程,操作界面美观大方,而且能实时显示检测数据的曲线变化。并且检测结果精度 很高,为国家检测机构提供了有力的技术保障。

　　2　系统概述

　　本装置以高压力伺服液压方式对自行车的鞍管、把横管、把立管、前叉、链轮曲柄、车架等往复进行动态模拟加载(正反向均能加载)。该装置结构图如 图1所示,左侧为多功能测试台架部分,主要用来安装并检测自行车试件。右侧为液压伺服控制系统,给测试缸提供液压油,控制伺服缸动作力度。

　　2. 1　工作原理

　　对自行车试件进行检测时,首先将试件安装在模块夹具上进行固定,并调节夹具上下左右的位置,使试件处于适当位置。控制系统启动液压站工作电机1 和电机2,给柱塞泵注油,储能器用来存储油压。测试缸被安装在框架的升降横梁上,并可在3个方向上自由调节,测试缸充满油后可对试件进行施压。每个测试缸 底部都安装一力量传感器,当对试件施压时,可用来测试力值大小,并将其信号进行放大后传送给控制系统,控制系统利用6221采集卡采集传感器的力值信号, 对其进行存储、分析、计算。在每个测试缸侧面分别装一个伺服控制阀和一光电编码器,伺服控制阀控制动作频率,光电编码器用来检测被测器件被拉压的变形位 移。该液压伺服控制系统可以控制10个液压伺服缸进行工作,可以分别设定每个缸的输出力值、工作次数、频率等试验参数。

　　2. 2　理论基础

　　本装置动力系统采用液压方式自动控制,通过注入的液压油的多少,能更稳定的控制力值的变化大小,而且在精度上得到很大的提高和保证,操作更加方便,快捷。克服了传统的采用砝码加载力量的方式,避免了人工搬运砝码的繁琐操作,提高了工作效率,大大节省了人力和物力。

　　在该装置中,采用液体静力学理论,将力量传递出来。在所研究的液体中,任取一微小体积液体ΔA,如图2所示,作用于此微小体积液体上的力可分为 质量力和表面力。质量力作用于所研究液体的所有质点上,它的大小与液体质量成正比,属于这种力的有重力、惯性力和电磁力等。表面力是作用于所研究液体表面 上的力。因为这种微元体既可取在液体与容器或两种液体的界面上,也可取在液体内部任一位置,所以表面力也是在液体各处发生的,并非只在液体的“表面”上。