車輪コーナリング疲労試験システム
08.10.2024
プロジェクト概要
車輪の主要な故障モードである疲労破壊は、乗客の安全性に直結する重要な課題です。本システムは、疲労強度評価の重要な指標である曲げ疲労強度を正確に測定するため、マイクロプロセッサ制御による最新技術を採用しています。このシステムは、試験中のリアルタイムモニタリング、制御、データ表示を可能にし、試験全体を通じて曲げモーメントの安定性を確保します。さらに、車輪の回転数を継続的に監視することで、テストの合格・不合格を判定し、故障に至る前に疲労の兆候をアラームで通知します。
車輪は、安全性と快適性を支える重要な部品であり、鋳造、プレス加工、成形、溶接、防錆処理など、厳格な製造プロセスを経て生産されます。走行中の車輪には、車体の支持、横方向の曲げモーメント、駆動力など、複雑な力が作用し、回転や摩擦による温度および圧力の変化も加わるため、車輪の設計と製造にはこれらの条件に耐えうる耐久性が求められます。本製品は、このような厳しい条件下でも高い性能を発揮し、用途や性能要件に応じた長寿命を実現できるよう設計されています。
システム要件
- 回転速度範囲：40～400 RPMで測定可能。
- 圧力負荷範囲：0～70 kNの範囲に対応。
- 試験サイクル：IS 9436:2018規格に準拠し、最大50,000回の試験サイクル。
- 効率的で耐振動性のあるPCプラットフォーム。
- コンパクトでメンテナンスが容易な機械レイアウト。
導入製品
- ACP-4020：コンパクト4Uラックマウントシャーシ、ハーフサイズSBCまたはATX/ MicroATXマザーボード対応
- AIMB-788：Intel®第14/13/12世代 Core™ i プロセッサ対応 ATXマザーボード
- PCIE-1812：250kS/s、16bit、8ch、同時サンプリング、マルチファンクションPCIEカード
システム概要
本システムの主要な機能は、コンピュータを通じてデジタル入出力（DI/DO）カードおよびアナログ-デジタル（A/D）カードを使用して制御され、サーボモータを駆動することで車両ホイールの回転をシミュレートします。
PCIE-1812は、250 kS/sのサンプリングレートを誇る同時サンプリング対応の多機能データ取得ボードです。16ビットの高解像度A/D入力チャネル、32チャンネルのプログラム可能なDI/DO、および32ビットのカウンター／タイマー／エンコーダチャネルを搭載し、ホイールの回転速度や圧力測定に関する要求を完全に満たすことができます。
アドバンテックのコンパクトな4Uラックマウント型IPC「ACP-4020シャーシ」に、AIMB-788マザーボードを搭載し、第12/13/14世代のIntel® Core™ iプロセッサに対応することで、PCIE-1810を使用した迅速なデータ取得が可能になります。ACP-4020のホットスワップ対応ドライブベイは、高速なデータ移行を実現し、コンパクトなサイズでスペースの最適化も図っています。このセットアップにより、収集したデータを瞬時にヒューマンマシンインターフェースに表示し、解析、記録、報告書作成などがスムーズに行えます。
システム構成図
まとめ
車輪の疲労強度の維持は、乗客の安全にとって極めて重要です。疲労破壊は車輪の主な故障モードであり、その予防には高度なテストシステムが不可欠です。アドバンテックのマイクロプロセッサ制御によるテストシステムは、デジタル入出力（DI/DO）カードとアナログ-デジタル（A/D）カードを使用してサーボモータを駆動し、車輪の回転をシミュレートします。PCIE-1812データ取得ボードは、高いサンプリングレートと解像度を備えており、回転速度と圧力を正確に測定します。また、アドバンテックの4Uラックマウント型IPC「ACP-4020シャーシ」とAIMB-788マザーボードの組み合わせにより、データ取得が迅速に行われ、リアルタイムで表示することができます。この強力なシステムは、包括的な分析と報告をサポートし、車輪が厳格な安全基準と性能基準を満たしていることを確実にします。
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