汽車座椅調(diào)角器疲勞試驗臺設(shè)計

陳彥有

摘 要：汽車座椅在實際使用過程中，除受靜壓和沖擊之外，還隨座椅靠背一起受到來自人體所施加的振動。調(diào)角器是座椅靠背和椅座之間的主要承載部件，人體作用在靠背的力完全由調(diào)角器的鎖止機構(gòu)承擔。為保證汽車座椅的安全性，調(diào)角器在被安裝到汽車座椅上之前，須進行靜強度試驗和疲勞試驗。文章對汽車座椅調(diào)角器疲勞試驗臺的控制與檢測系統(tǒng)和機械系統(tǒng)進行了設(shè)計。該試驗臺采用單片機作為核心控制系統(tǒng)，使調(diào)角器的檢測和質(zhì)量控制簡單易行。

關(guān)鍵詞：調(diào)角器 試驗臺 汽車

中圖分類號：U467 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）06（a）-0029-02

如圖1所示，汽車座椅調(diào)角器是用于連接座椅靠背和椅座的裝置，可調(diào)節(jié)、鎖定靠背的傾斜角度，當汽車發(fā)生事故時可吸收部分能量，對乘客提供安全保護，同時為乘客提供間歇小、無噪聲、無晃動等舒適性功能。由于汽車座椅安全性、舒適性、耐用性很大程度上取決于座椅調(diào)角器的質(zhì)量和技術(shù)水平，因此調(diào)角器有著較一般零部件更為嚴格的安全性、可靠性指標[1]。汽車座椅在實際使用過程中，除受靜壓和沖擊之外，還隨座椅靠背一起受到來自人體所施加的振動[2]。為保證汽車座椅的安全性，調(diào)角器生產(chǎn)廠在出廠時（或座椅生產(chǎn)廠外購調(diào)角器在入廠時）須對調(diào)角器進行靜強度試驗和疲勞試驗。

1 試驗臺組成

如圖2所示，試驗臺由工作臺、控制與檢測系統(tǒng)（變頻器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機系統(tǒng)、顯示器）和機械系統(tǒng)（電動機、減速器、聯(lián)軸器、力矩轉(zhuǎn)速傳感器、加載裝置）3部分組成。變頻器控制電動機的正反轉(zhuǎn)及輸出力矩和轉(zhuǎn)速，經(jīng)減速器降速后，獲得試驗所需的力矩和轉(zhuǎn)速。數(shù)據(jù)信息和控制信息經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入到計算機監(jiān)控系統(tǒng)。測試人員可通過計算機來調(diào)整所施加的交變載荷并測出汽車坐騎調(diào)角器發(fā)生疲勞破壞時循環(huán)的次數(shù)（壽命）。

2 控制與檢測系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)選用8051單片機，其I/O擴展口選用8255內(nèi)部寄存器，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器選用AD0809，鎖存器選用74L373，譯碼器選用74LS138，定時計數(shù)器選用8254，通訊接口選用RS-232連接器，電動機的變頻控制選用正弦脈寬調(diào)制（SPWM）變壓變頻器。

3 機械系統(tǒng)設(shè)計

根據(jù)試驗臺對電動機能實現(xiàn)頻繁起動、制動及正反轉(zhuǎn)運行、自動控制等要求，選擇YSG80S型號電動機。根據(jù)電動機型號，選擇TZSD型三級傳動直聯(lián)電機型同軸式圓柱齒輪減速器。為隔離振動與沖擊，選擇HL2型彈性柱銷聯(lián)軸器。試驗臺機械結(jié)構(gòu)如圖3所示。

4 結(jié)語

此試驗臺采用了機電一體化技術(shù)和計算機控制，數(shù)據(jù)采集和處理精度高，用戶操作和監(jiān)控界面友好，具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便、易于擴展等優(yōu)點。該試驗臺的研制為檢測汽車座椅調(diào)角器的質(zhì)量提供了設(shè)備支持和技術(shù)保障，對提高乘客的安全性具有重要意義。

參考文獻

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

[2] 李韜.汽車座椅調(diào)角器基本性能要求及檢測方法[J].客車技術(shù)與研究，1999，21（4）：43-45.