基于虚拟仪器的减振器活塞杆侧向弯曲疲劳试验系统.pdf

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1、第3期机械设计与制造2011年3月MachineryDesign&Manufacture文章编号：1001—3997(2011)03—0111-02基于虚拟仪器的减振器活塞杆侧向弯曲疲劳试验系统木孙晓帮王天利张忠洋谢佳茵、(辽宁工业大学，锦州121001)Lateraldynamicbendingfatiguetestsystemofpistonrodinshockabsorberbased、onvirtualinstrumentsSUNXiao—bang，WANGTian-li，ZHANGZhong-yang，XIEJia-yin(LiaoningUniversityof

2、Technology，Jinzhou121001，China)developedbyUSnectingroddualspringmechanismisdrivedbymotortoprovidepistonrodssinusoidalexcitation，data∞一{_quisitionsystemteststhe加倒厂0r7ofexcitingforce，andrecordstheflexiblelifes．Theexperimentresults—jIdicatethetestsystemhasthecharacteristicsofconveniente．stabl

3、etestprecision，andol'espistonrodsthediameterofwhicharenotmorethan32ramindynamicbendingfatiguetest．Keywords：Pistonrod；Bend；Fatiguetest；Virtualinstrument中图分类号：TH16，TP206文献标识码：A●1—日1『J—吾_l一，3试验系统整体设计车辆悬架减振器(以下简称减振器)是车辆悬架的重要阻尼原试验系统由硬件和软件两部分组成，系统框图如图2所示。其件，其功用是衰减车身的振动和抑制车轮的跳动，即确保车辆行驶的工作过程为：驱动电机

4、带动曲柄连杆滑块双弹簧机构对活塞杆施加平』厨胜和安全性。在车辆是澡中减振器与弹隆锕馈，其上端侧向正弦激振力。激振力的变化量j西过力传感器转化为电压信号；激与车架或车身相连，下端与车桥相连。在汽车运行过程中，减振器活振力电压信号经信号调理模块的调理、放大后输人数据采集卡。数据塞杆不仅承受随机交变的轴向力的作用，而且承受随饥交变的侧向采集卡把模拟量转换成数字量，从而传给计算机，通过软件系统进行力的作用。在交变侧向力的作用下，减振器活塞忏易发生弯曲疲劳破数据的处理、分析和计算，对计算结果进行显示、储存和打印。环。活塞杆侧向弯曲疲劳实验是检验减振器活塞杆疲劳寿命的重要信号调理模块}

5、_———_I手段。因此，需要使用方便、性能完善、精度稳定的试验系统。数据计2试验原理—妥巫卜采集●一算机卡根据减振器的结构，试验采用如图1所示的试验力学模型，—__[巫噩卜_●卜即悬臂梁。对于直径D不同的活塞杆在试验中除悬臂长度(试验图2活塞杆侧向弯曲试验系统框图长度)L不同外，其它试验规范相同，即在活塞杆的自由端按简谐活塞杆的振动频率通过驱动电机转速实现的，试验中一般设定规律，施加一频率固定、最大值不变的双向对称横向的激振力。当为55Hz。数据采集百过控制继电器控制驱动电机电路的通断。活塞杆表面已经出现裂纹时，记录活塞杆振动次数。该振动次数活塞杆的振动力幅值是通过调整曲柄

6、长度实现的。力传感就是在指定试验条件下的弯曲疲劳寿命。器采集到的力信号并与预设值比较，如果两者不同，则计算机通过数据采集卡发出指令输入给调整电机控制器，从而控制调整电机运转，调整电机带动丝杠机构调整曲柄长度进而调整激振力值，并使其与预先设定值相同。．4试验系统硬件的搭建图1活塞杆试验力学模型试验系统硬件主要由激振系统和数据采集系统组成。-k来稿日期：2010-05—15★基金项目：2009年辽宁省教育厅“高校科研计划”资助项目(2009A361)l12孙晓帮等：基于虚拟仪器的减振器活塞杆侧向弯曲疲劳试验系统第3期4．1激振系统400kg的电阻应变片式力传感器；信号调理模块选

7、用ADAM一激振系统为活塞杆提供正弦激励，其示意图如图3所示。夹3016一AE型信号调理模块；数据采集卡PCI一6221数据采集卡。具1夹住活塞杆试件2的一端，使其形成悬臂梁；活塞杆2的另该系统能满足试验系统需要。一端，即自由段穿过关节轴承3的内孔；关节轴承3通过力传感5试验系统软件设计器4与弹簧架5刚性连接；性能与结构相同的上压缩弹簧6和下5．1软件结构框架压缩弹簧8构成双向对称的复合弹簧，并与弹簧架5组成缓冲结减振器活塞杆侧向弯曲疲劳试验系统软件结构框图，如图5构，对加载在活塞杆上的小位移大力值的激振力进行缓冲