Máy kiểm tra tự động độ mỏi khi vào cua của bánh xe ô tô
09/10/2024
Giới thiệu dự án
Sự cố do mỏi là chế độ hỏng hóc chính đối với bánh xe ô tô và liên quan trực tiếp đến sự an toàn của hành khách. Độ bền chịu mỏi uốn là một thông số quan trọng để đánh giá tình trạng này. Trong trường hợp này, hệ thống kiểm tra tự động độ mỏi uốn bánh xe ô tô được điều khiển bằng vi xử lý được sử dụng để theo dõi, kiểm soát và hiển thị theo thời gian thực, đảm bảo tính ổn định của mômen uốn trong suốt quá trình thử nghiệm. Hệ thống theo dõi số vòng quay để xác định xem bánh xe có vượt qua bài kiểm tra hay không và phát ra cảnh báo về độ mỏi trước khi xảy ra sự cố.
Bánh xe ô tô, rất quan trọng đối với sự an toàn và thoải mái, trải qua các quy trình sản xuất nghiêm ngặt, bao gồm đúc, dập, tạo hình, hàn và xử lý chống ăn mòn. Các lực tác động lên bánh xe trong quá trình lái xe rất phức tạp, bao gồm lực đỡ, mô men uốn ngang và lực dẫn động, cùng với những thay đổi về nhiệt độ và áp suất do quay và ma sát. Do đó, đảm bảo tuổi thọ chịu mỏi đáp ứng các yêu cầu về ứng dụng và hiệu suất là một khía cạnh cơ bản của thiết kế và sản xuất bánh xe.
Yêu cầu hệ thống
Thông thường, các thử nghiệm và kiểm tra tuổi thọ mỏi của bánh xe bao gồm hai khía cạnh: Thử nghiệm độ mỏi xuyên tâm bánh xe, chủ yếu kiểm tra độ bền toàn diện của toàn bộ bánh xe và thử nghiệm mỏi uốn bánh xe, kiểm tra độ bền của nan hoa bánh xe và mối hàn. Máy thử nghiệm là để hiểu những thay đổi về mô-men xoắn và biến dạng dịch chuyển của bánh xe ở các tốc độ quay khác nhau. Máy được trang bị cảm biến laser để phát hiện biến dạng dịch chuyển của bánh xe và sử dụng cảm biến lực để phát hiện những thay đổi về mô-men xoắn. Ngoài ra, các công tắc tiệm cận được lắp đặt để phát hiện giới hạn dịch chuyển, giới hạn chiều cao trên và dưới, cửa an toàn, bảo vệ tấm nhôm và các biện pháp an toàn khác. Biểu đồ dịch chuyển và mô-men xoắn được hiển thị liên tục để hiển thị các điều kiện hoạt động của bánh xe.
- Phạm vi kiểm tra tốc độ quay trục bánh xe chính: 40 đến 400 vòng/phút
- Phạm vi kiểm tra tải áp suất: 0 đến 70 kN.
- 50.000 chu kỳ kiểm tra tuân theo tiêu chuẩn IS 9436:2018
- Nền tảng điện toán chống rung hiệu quả cao.
- Bố trí máy hợp lý, nhỏ gọn và dễ bảo trì.
Triển khai dự án
Mô tả hệ thống
Chức năng chính được điều khiển bởi máy tính thông qua thẻ đầu vào/đầu ra kỹ thuật số (DI/DO) và thẻ chuyển đổi tín hiệu analog sang kỹ thuật số (A/D) để vận hành động cơ servo, mô phỏng chuyển động quay của bánh xe ô tô.
Bo mạch thu thập dữ liệu đa chức năng lấy mẫu đồng thời PCIE-1812, với tốc độ lấy mẫu 250 kS/giây, kênh đầu vào A/D độ phân giải cao 16 bit, kênh DI/DO có thể lập trình 32 kênh và kênh bộ đếm/bộ đếm thời gian/bộ mã hóa 32 bit có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về tốc độ quay của bánh xe và đo lực nén.
Trong khung máy IPC ACP-4020 gắn trên giá 4U nhỏ gọn của Advantech với AIMB-788, bo mạch chủ Intel® Core™ i thế hệ thứ 12/13/14 đã được sử dụng kết hợp với PCIE-1810 để thực hiện thu thập dữ liệu nhanh chóng. Khoang ổ đĩa có thể hoán đổi nóng của ACP-4020 đảm bảo chuyển đổi dữ liệu nhanh chóng, trong khi kích thước nhỏ gọn của nó tối ưu hóa không gian. Thiết lập này cho phép hiển thị tức thời dữ liệu đã thu thập trên giao diện người-máy, tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích, ghi chép, tạo báo cáo, v.v.
Kết luận
Đảm bảo độ bền mỏi của bánh xe ô tô là rất quan trọng đối với sự an toàn của hành khách, vì sự cố mỏi là chế độ hỏng hóc chính. Hệ thống kiểm tra được điều khiển bằng bộ vi xử lý theo dõi vòng quay của bánh xe, sử dụng đầu vào/đầu ra kỹ thuật số và thẻ analog-to-digital để vận hành động cơ servo mô phỏng vòng quay của bánh xe. Bo mạch thu thập dữ liệu PCIE-1812 với tốc độ lấy mẫu và độ phân giải cao đo tốc độ quay và áp suất một cách chính xác. Vỏ máy tính ACP-4020 gắn trên giá 4U của Advantech, kết hợp với bo mạch chủ AIMB-788, cho phép thu thập dữ liệu nhanh chóng và hiển thị theo thời gian thực, tạo điều kiện cho việc phân tích và báo cáo toàn diện. Thiết lập mạnh mẽ này đảm bảo bánh xe đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về an toàn và hiệu suất.
/PCIE-1812_3D-2_S20170118170025.jpg)
-25/AIMB-788_01----20220509134056.jpg)
/ACP-4020_Front left _S20170825180748.jpg)
