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1、矿用设备按键寿命测试仪设计 【摘要】通过对软面板按键疲劳性能的分析,根据疲劳极限测试方法,设计了一种矿用设备按键寿命测试仪,采用电机驱动转轮,转轮盘上带有六个可调触头,转轮和可调触头之间采用螺纹连接,利用弹簧元件带动压杆复位装置来缓冲按压力,模拟人手的按压动作,并用计数器统计按压次数,有效地控制软面板的质量,提高产品的可靠性。【关键词】矿用设备软面板按键测试仪疲劳极限质量控制StudyOnTheFatiguePropertyTesterOfMiningDeviceSoftpanelJiangJi,LiweiYang,Yueku
2、iCao,Junli(FenyCo.,Ltd.,Shenyang,Liaoning110001,China)【Abstract】Atesterisdesignedtodetectfatiguepropertyofminingdevicesoftpanelbyanalyzingthemethodoffatiguelimit.Theelectricmachineimpetusesthecamgeartorotate.Thecamgearhassixadjustablecontact.Threadedconnectionisappli
3、edtothecamgearandtheadjustablecontact.Itimitatesthepressofthehandbyretractingthe6springelement.Itcountsthenumberoftimesthroughthemonolithicintegratedcircuit.Themethodcontrolsqualityofsoftpaneleffectively,improvesthereliabilityofproduct.【Keywords】miningdevicesoftpanel
4、testerfatiguelimitqualitycontrol随着煤炭工业的发展,矿用设备的机械化程度越来越高,与之相配套的各种设备得到广泛的应用,对矿用设备按键的性能提出了更高的要求。由于煤矿机械特殊的使用环境,矿用设备不仅要满足其使用寿命的要求,还要具有隔爆等功能,这就要求对矿用设备的按键进行一定的检测[1]。针对矿用设备的按键性能及寿命,本文设计了一种专用的按键疲劳寿命测试仪,主要用于塑性材料的软面板按键,通过测试仪不停的按压软面板,试验其疲劳极限,确保材质的可靠性。对同一批次的产品进行抽检,实施质量控制。1软面板的材料
5、特性和工艺特性6软面板一般采用透明的PVC、PC、PET等塑性片状材料,在产品中常常用来做装饰件、外观件,还多用在面板有按键操作的地方,这种软面板按键除了能满足外观要求,还能实现结构密封,并确保面板按键操作自如,已在电器行业大力推广。不同的工程用塑料物理力学性能区别很大,但外观上不好区分。为控制产品的质量,需要检测软面板材质的疲劳寿命。按键软面板要解决按键的密封,并要实现面板按键操作时手感柔和。目前,通常采用的方法是:在软面板的按键对应处冲出一定形状的凸起,当手指按压软面板的凸起,利用材料的塑性与凸起的弹性实现按键的操作[2,3
6、]。凸起的外形可以任意设计,一般比按键稍大,凸起高度约为(1～3)mm,凸起处中心位置在面板的按键开关中心位置处,按键频繁的按压启动、来回操作使得按键软面板的凸起承受着循环的压力,所以按键软面板材质的疲劳极限有一定的要求,以确保可靠使用,按键软面板的材料特性要求:(1)力学性能要优异,尤其是要具有优良的抗冲击强度;(2)材料的蠕变性要相当小,尺寸的稳定性要好;(3)耐候性要好,长期工作温度可达100℃以上;(4)疲劳强度较高,不易产生应力开裂,耐磨性较好;(5)透光率达89%,接近有机玻璃。2测试仪的工作原理6软面板按键测试的设
7、计材料的极限疲劳定义为:材料试样在对称弯曲作用下,经受一定的应力循环数N而仍不发生断裂时所能承受的最大应力。我们实际要保证的是在循环压力下(按压键盘)的安全使用次数。按产品可靠使用十年计算,平均每天按压10次,每年按压360天,10年操作3.6万次。假设软面板要求满足来回按压4万次以上的疲劳寿命。设计一套能模拟按压动作并能统计按压次数的设备,实测软面板的耐压次数。按键软面板固定在一定规格尺寸的操作台上,启动电源开关,伺服电机开始运转,通过减速齿轮带动转轮旋转运动。转轮圆周面上固定几个可调的触头,并在转轮下方固定能自动复位的弹簧压
8、杆,这样转轮旋转运动就带动触头不停地碰压弹簧压杆,弹簧压杆就模拟人手不停地按压软面板,并通过计数器计数[4,5]。软面板下安装光感应器,软面板破裂透光即报警,并切断电源,电机停止运转,工作原理如图1所示。3结构设计3.1整机结构设计按设计机理设计整体结构,分上、
