专利名称：摩托车拉索性能综合测试系统试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及测试系统试验台，特别是一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台。
背景技术：
随着经济的发展，人们拥有机动车辆的数目逐渐增多，交通安全所面临的问题也 日益严峻，人们对车辆的刹车性能的要求也因此而提高。刹车对我们来说实在再重要不过 了，良好的刹车性能是安全的保证。因而，制动拉索，油门拉索和离合器拉索的耐久性检测 具有迫切的必要性，摩托车和轻便摩托车操纵拉索耐久性能试验也应运而生。目前国内对 摩托车配件检测过程是比较传统和处于相对落后的状态，一般都是手工操作各种机器和人 工记录各种数据，不但机械而且又费时费力，精度和效率很不理想，很不适应当前装备更新 快，要求测试准确、快捷等特点。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种自动化测试、方便快捷的摩 托车拉索性能综合测试系统试验台。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，包括 一测试系统试验台机械装置，用于对被测试对象进行机械操作； 一测试系统试验台电控装置，用于对机械装置进行运动控制； 一数据采集处理装置，用于测试数据的采集和处理；
—微型计算机，通过相连的电控装置对测试台机械装置进行运动控制，通过相连的采 集处理装置采集各种测试数据，微型计算机对测试数据进行记录保存和显示，监控整个测 试过程。 进一步，测试系统试验台机械装置包括成形机构，所述成形机构的一端连接有固 定机构，所述成形机构的另一端连接有张紧机构，所述张紧机构的上方设有用于加载负荷 的加载机构，所述成形机构与张紧机构之间还连接有检测机构。 进一步，所述测试系统试验台电控装置包括异步电机控制电路和步进电机控制电 路。 进一步，所述异步电机控制电路和步进电机控制电路分别包含手动控制部分和自 动控制部分。
进一步，所述数据采集处理装置包括传感器和数据采集卡。 进一步，所述传感器包括位移传感器和力传感器。 进一步，所述位移传感器为光栅位移传感器。 进一步，所述力传感器为拉压型传感器和静态应变仪。 进一步，所述微型计算机为基于虚拟仪器LabVIEW软件的微机。 进一步，所述微型计算机为工业计算机。 本发明的有益效果是测试系统试验台加大了自动化测试程度，减少了人工操作 过程；自动对测试数据进行记录保存并以图形或表格形式显示出来，方便实用；显著提高 测量精度，有效提高测试效率。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的总体机械结构图2是本发明的张紧机构模型图3是本发明的循环加载机构模型图4是本发明的曲线成形机构图5是本发明的总体模块方案图6是本发明的耐久性试验的流程图7是本发明的异步电机控制框图8是本发明的步进电机控制框图9是本发明的直流24V继电器控制电路；
图10是本发明的异步、步进电机控制电路；
图11是本发明的行程开关控制电路；
图12是本发明的测力仪控制电路；
图13是本发明的光栅尺控制电路；
图14是本发明的主程序流程图。
具体实施例方式—种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，包括
一测试系统试验台机械装置，用于对被测试对象进行机械操作； 一测试系统试验台电控装置，用于对机械装置进行运动控制； 一数据采集处理装置，用于测试数据的采集和处理；
—微型计算机，通过相连的电控装置对测试台机械装置进行运动控制，通过相连的采 集处理装置采集各种测试数据，微型计算机对测试数据进行记录保存和显示，监控整个测 试过程。图5展示了整个测试系统试验台的总体模块方案图。
进一步，测试系统试验台机械装置包括成形机构，所述成形机构的一端连接有固 定机构，所述成形机构的另一端连接有张紧机构，所述张紧机构的上方设有用于加载负荷 的加载机构，所述成形机构与张紧机构之间还连接有检测机构。 进一步，作为优选实施例，所述测试系统试验台机械装置主要由加载机构、张紧机
构、成形机构、检测机构、固定机构组成，参照图1总体机械结构图各部件的名称为手轮1、
固定端滑动导轨2、底板3、弹簧固定端4、接近开关5、滚柱滑块6、滚柱7、拉索安装座8、摩
托车拉索9、工作台10、拉索挡座11、接近开关12、光栅尺13、调整块14、偏心盘15、减速器
与异步电机16、步进电机17、拉伸端滑动导轨18、丝杆固定座19、减速器工作台20、导轨滑
块21、连杆22、滚柱滑块23、滚柱24、力传感器25、拉索固定钩26、拉索支撑座27、拉索支撑
座28、拉索支撑座29、拉索挡座30、力传感器31、光栅尺32、力传感器联接螺杆33。 参照图2，41、导轨滑块21、拨叉43、滑动导轨18、步进电机17、安装底座46、丝杆
47、工作台IO组成，其作用主要是对被测试的拉索进行张紧和静加载。上位计算机通过对
传感器拾取的信号进行分析处理得到拉索实时的张紧情况，然后根据用户程序对步进电机
发送控制指令，控制其转向、速度以及步数，这样就能对拉索产生预定的张紧力。 参照图3，所述循环加载机构主要由光栅尺13、力传感器25、滚柱滑块23、滚柱24、
接近开关12、连杆22、减速器与异步电机16、、偏心盘15等组成。交流电机作为动力源经减
速器减速后得到测试拉索所需速度和转矩。偏心装置、连杆及滑块构成曲柄滑块机构，将交
流电机的旋转运动转化成滑块的直线运动以实现拉索的循环加载。 参照图4，不同类型的拉索其要求弯成的曲线有所不同，故要依照其曲线选择对应 的拉索支撑座和拉索安装座。 进一步，作为优选实施例，所述测试系统试验台电控装置包括异步电机控制电路 和步进电机控制电路。 如图7所示异步电机分为手动与自动控制两部分，其中手动部分主要用于调节偏 心机构使曲柄水平，保证在效率试验中的稳定性。而自动控制则用于耐久性试验中两种不 同频率的简谐拉动。 如图8所示步进电机控制也分为手动控制与自动控制两部分，其中手动控制可以 用来在试验开始前调节拉索两端索头的初始位置及试验中发生碰撞时的故障调节。自动控 制部分主要用于在试验进行中，实时调节拉索固定端的拉力。在本实施例中，采用单片机作 为脉冲发生器以及给定方向电平，通过对驱动器不同端口赋值来实现步进电机的起停与正 反转。 图11是行程开关控制电路，KM5、 KM6、 KM7、 KM8分别对应4个接近开关。
下面是测试系统试验台控制面板工作流程
如图9所示按下起动按钮SB1，继电器KM0着电，其两个常开触头合上，一个使KMO自 锁，另一个常开触头KMO接通微机控制或面板控制的支路。
1、试验台进行加载循环前拉索的调整
由于拉索进行预紧时，加载机构的曲柄要调整到水平线上，张紧机构位置要进行调整。 在控制面板上，把"手动/自动"钮切换到手动。然后通过按动SBO "异步点动"按钮，使 KM1着电，接通图10中变频器，从而进行异步电机点动，调整曲柄到水平线上。拉伸端可按 动SB3 "步进左移"按钮或SB4 "步进右移"按钮调节，固定端可通过手柄调节。
2、试验台进行加载循环
把"手动/自动"钮切换到自动，这样把手动控制线路切断，图10中微机控制线路接通。 通过微机LabVIEW平台，进行拉索试验。
3、试验台过限位处理
当张紧机构的滚柱滑块滑动到滚柱的两头出现过限位时，接近开关就会接通过图11 中限位KM5 KM8中的被接近的继电器，使KM2继电器接通，立即切断KM0继电器，从而断 开接有"手动/自动"按钮的支路，使试验台停止工作。可通过控制步进电机左右点动，使 张紧机构的滚柱滑块滑动到适当位置，此时可按动SB1启动按钮恢复试验。
进一步，作为优选实施例，所述数据采集处理装置包括传感器和数据采集卡。所述 传感器包括位移传感器和力传感器。本实施例中位移传感器为光栅位移传感器，力传感器 为拉压型传感器和静态应变仪。图13是光栅尺的控制电路，通过串口线连接到采集卡进行 处理。图12是测力仪控制电路，也是直接连接到采集卡进行处理。本实施例中采集卡采用 PCI6221。 进一步，作为优选实施方式，所述微型计算机为基于虚拟仪器LabVIEW软件的微 机。LabVIEW使用图形化的编程语言编程，具有界面友好、开发周期短的优点。LabVIEW设 计包括前面板设计和程序框图设计。前面板是图形用户界面，有交互式的输入和输出两类 对象，即控制器和指示器。框图程序主要是从前面板上的输入控件获得输入信息，然后进行 计算和处理，最后在输出控件中把处理结果反馈给用户。图14展示了主程序流程图。
进一步，作为优选实施方式，为使其性能稳定，具有一定的抗干扰能力，所述微型 计算机为工业计算机。 图6展示了耐久性试验的流程图，在总体设计方案中以工业计算机为核心的控制 系统，对整个试验过程进行控制和试验数据的定时分析处理，实现试验过程的自动化。
当然，本发明不局限于上述具体实施方式
，其它等同方式均在本发明的保护范围 之内。
权利要求
一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于包括—测试系统试验台机械装置，用于对被测试对象进行机械操作；—测试系统试验台电控装置，用于对机械装置进行运动控制；—数据采集处理装置，用于测试数据的采集和处理；—微型计算机，通过相连的电控装置对测试台机械装置进行运动控制，通过相连的采集处理装置采集各种测试数据，微型计算机对测试数据进行记录保存和显示，监控整个测试过程。
2. 根据权利要求1所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于测 试系统试验台机械装置包括成形机构，所述成形机构的一端连接有固定机构，所述成形机 构的另一端连接有张紧机构，所述张紧机构的上方设有用于加载负荷的加载机构，所述成 形机构与张紧机构之间还连接有检测机构。
3. 根据权利要求1所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所 述测试系统试验台电控装置包括异步电机控制电路和步进电机控制电路。
4. 根据权利要求3所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所 述异步电机控制电路和步进电机控制电路分别包含手动控制部分和自动控制部分。
5. 根据权利要求1所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所 述数据采集处理装置包括传感器和数据采集卡。
6. 根据权利要求5所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所 述传感器包括位移传感器和力传感器。
7. 根据权利要求6所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所 述位移传感器为光栅位移传感器。
8. 根据权利要求6所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所 述力传感器为拉压型传感器和静态应变仪。
9. 根据权利要求1所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所述微型计算机为基于虚拟仪器LabVIEW软件的微机。
10. 根据权利要求9所述的一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台，其特征在于所述微型计算机为工业计算机。
全文摘要
本发明公开了一种摩托车拉索性能综合测试系统试验台。其包括测试系统试验台机械装置，用于对被测试对象进行机械操作；测试系统试验台电控装置，用于对机械装置进行运动控制；数据采集处理装置，用于测试数据的采集和处理；微型计算机，通过相连的电控装置对测试台机械装置进行运动控制，通过相连的采集处理装置采集各种测试数据，微型计算机对测试数据进行记录保存和显示，监控整个测试过程。本发明加大了自动化测试程度，减少了人工操作过程；自动对测试数据进行记录保存并以图形或表格形式显示出来；显著提高测量精度，有效提高测试效率。本发明作为摩托车拉索性能测试实验平台广泛应用于摩托车拉索安全测试中。
文档编号G01N3/00GK101769822SQ20101011865
公开日2010年7月7日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者康献民 申请人:五邑大学