振動測試技術(shù)在汽車上的應(yīng)用
汽車供給商們采用*進(jìn)的振動測試技術(shù)來保證汽車在行駛中的安靜和平穩(wěn)。汽車上的零件和組裝件必須經(jīng)受振動可控測試技術(shù)的檢驗(yàn)。
汽車內(nèi)部從儀表板到桌椅,從安全氣囊傳感器到引擎注油泵,諸多零部件都要經(jīng)過振動模式和幅度的測試。
在有些情況下,要用振動測試法驗(yàn)證汽車的各種裝置在一般路面條件下不會損壞。在另一些情況下,通過振動測試來識別機(jī)械發(fā)出的煩人的噪聲。
在振動控制的產(chǎn)業(yè)中,開發(fā)成功的數(shù)字信號處理技術(shù)有可能在實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)線上制造成更加貼近真實(shí)的振動環(huán)境。今天,駿凱電子振動測試除了使用隨機(jī)波、正弦波和沖擊波的傳統(tǒng)方法,又增加了更加復(fù)雜的方法,比如隨機(jī)波上加正弦波和波形復(fù)制。
正如名稱所示,隨機(jī)正弦波是把隨機(jī)振動與正弦波結(jié)合起來形成復(fù)雜的振動形式;波形復(fù)制振動模仿出真實(shí)的汽車振動環(huán)境。隨機(jī)正弦波振動把多個(gè)正弦波與具有寬頻帶的噪聲結(jié)合在一起。正弦波振動可以是固定的或者是掃描式的諧波或非諧波振動,而且在整個(gè)頻帶內(nèi)的振動幅度是可變的。就模仿在路面變化行駛中的隨機(jī)振動的汽車來說,其引擎轉(zhuǎn)速增加或減少時(shí),隨機(jī)正弦波振動是很好的測試方法。
實(shí)際應(yīng)用
采用隨機(jī)正弦波振動和波形復(fù)制方法對汽車進(jìn)行測試,可真實(shí)地再現(xiàn)汽車行駛中的實(shí)際環(huán)境,用作設(shè)計(jì)驗(yàn)證和質(zhì)量控制。 測振儀
·儀表板
很多汽車制造廠對儀表板組件進(jìn)行振動測試以檢查其發(fā)出的咯吱聲和卡嗒聲。這一項(xiàng)是新車購買者可能zui不滿足的地方,在保證金中占很大份額。
為了測試建造了振動臺,它不使用風(fēng)扇,為的是造成清靜的環(huán)境來驗(yàn)證振動中的儀表板是否有咯吱聲和卡嗒聲。由于沒有透風(fēng)散熱,只能在溫升超過工作溫度時(shí)做短時(shí)間的振動測試,然后測試要暫停一會兒讓設(shè)備冷卻下來。
除振動臺外,所有能發(fā)出噪聲的儀器設(shè)備,包括振動臺的控制器都應(yīng)放在測試室的列邊。遠(yuǎn)控面板和顯示器要懸掛在測試裝置的上面,便于工作職員能聞聲噪聲并控制測試過程。
用于檢驗(yàn)咯吱聲和卡嗒聲的振動模式,由隨機(jī)波、掃描正弦波和代表負(fù)荷的多段波形所構(gòu)成。其振動幅度要控制在汽車正常行駛中的額定實(shí)驗(yàn)值內(nèi)。為了避免振動過于猛烈。要維修部件并做好緊固工作。 工具包| 工具箱| 零件盒| 其它儀器| 鉆頭| 六角扳手| 鉗子| 斜嘴鉗| 尖嘴鉗| 彎嘴鉗| 扁嘴鉗| 平嘴鉗| 管鉗| 圓嘴鉗| 手鉗|
在振動測試中,操縱職員起著關(guān)鍵性的作用,例如施加掃描式正弦波來重復(fù)加速引擎的振動模式,此時(shí)可能要加上幾次掃頻來發(fā)現(xiàn)異常的噪聲。由于咯吱聲和卡嗒聲難于發(fā)現(xiàn)起因,操縱者必須停止對儀表板做下一步的操縱,并且用于動方式來控制振動頻率和振幅,檢查產(chǎn)生噪音的真正原因。這樣才能找到產(chǎn)生噪聲的機(jī)理,很多設(shè)備生產(chǎn)廠也采用這種方法作為質(zhì)量控制的手段。
檢測咯吱聲和卡嗒聲時(shí),有時(shí)采用加溫與日光照射相結(jié)合的振動實(shí)驗(yàn)。有些汽車公司安裝一種集成測試系統(tǒng),在大的溫度控制室內(nèi)安裝有電動振動臺和太陽陣列,操縱職員在中心控制中心調(diào)節(jié)溫度、振動模式和振幅以及陣列來探測噪聲。
·汽車座椅
已有多家汽車公司使用技術(shù)的振動測試設(shè)備檢驗(yàn)發(fā)出咯吱聲的座椅。把座椅安裝在電動液壓振動臺的俯仰板上。用動態(tài)信號分析儀自動檢查噪聲,得到1/3倍頻程頻譜。采用儀器監(jiān)視而非人工檢測,當(dāng)噪聲超過預(yù)設(shè)的電平時(shí),才通知操縱職員。
由于汽車座椅更輕易受到路面振動的影響,要對座椅和它的安全帶進(jìn)行測試采用模仿路面技術(shù)。復(fù)制真實(shí)路面振動波形代替?zhèn)鹘y(tǒng)的振動方法,可取得更好的測試結(jié)果。
路面仿真用振動臺重現(xiàn)紀(jì)錄的歷史情況。有時(shí)由4個(gè)或6個(gè)振動臺組成的裝置來重現(xiàn)汽車車輪同時(shí)振動的環(huán)境。使用的信號處理技術(shù)和快速的數(shù)字信號處理器可模仿實(shí)際的振動環(huán)境。
以前,即便是模仿一般路況的持續(xù)時(shí)間不足一小時(shí),卻需要一天的計(jì)算時(shí)間。而今天,用一臺振動控制器便可無窮期模仿路面的歷史情況,也無需幾個(gè)小時(shí)或一天的脫機(jī)計(jì)算。甚至能同時(shí)使用幾個(gè)振動臺在幾個(gè)測試點(diǎn)上做模仿試驗(yàn)。
·后視鏡
后視鏡組合件的穩(wěn)定性測試可用振動臺模仿路面振動。用后視鏡反射光束的散射丈量鏡子的振動,并查出令汽車買主討厭的振顫部件。
由于反射光束被鏡子放大了兩倍,在驅(qū)動條件下鏡子有很小振動都能使后視鏡影像變得模糊。要在測試過程中找出引起后視鏡影像模糊的振動頻率,駿凱電子使用了可控加速度幅度的掃描正弦振動加在后視鏡上。用激光圖像系統(tǒng)來監(jiān)視鏡子的圖像,并在鏡子諧振時(shí)拍攝出現(xiàn)的圖像。激光圖像系統(tǒng)中的程序與振動控制系統(tǒng)通訊,把振動頻率、振幅和其它有關(guān)參數(shù)(時(shí)間和日期)儲存起來。
亦可用振動測試來鑒別后視鏡組件的自然振動頻率的*?性質(zhì),用儀器錘子產(chǎn)生振動代替可控振動臺。
汽車后視鏡生產(chǎn)廠家對后視鏡組件進(jìn)行振動測試的過程是:用沖擊測試法鑒別鏡子的諧振頻率和由于引擎振動引發(fā)的潛伏結(jié)構(gòu)缺陷;用動態(tài)信號分析儀測生產(chǎn)品對沖擊的反應(yīng),測生產(chǎn)品的諧振頻率并與預(yù)先設(shè)置的頻譜相比較。這樣便可在制造期間自動檢驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)量。
·注油泵
注油泵承受著泵體組合件對路面和引擎的聯(lián)合振動環(huán)境。代表引擎振動的正弦波振動疊加在隨機(jī)振動的背境上,正確地模仿路面的振動的背境上,正確地模仿路面的振動狀況。再加上用幾個(gè)正弦波諧波來模仿引擎的振動就非常貼近真實(shí)情況。你聽到的由振動臺發(fā)出的噪聲,就即是聽到實(shí)際汽車在路上發(fā)出的聲響。
為了模仿實(shí)際安裝在引擎上的注油泵,用振動臺上的夾具把注油泵固定后再進(jìn)行振動測試。由于夾具本身也增加了檢測的復(fù)雜性,它的機(jī)械諧振為十字軸運(yùn)動增加額外的幅度,因此要使用一種稱為開槽的技術(shù)來施加限制。
zui大答應(yīng)的隨機(jī)和正弦振動的幅度取決于極限頻譜、每個(gè)正弦諧波的振幅和隨機(jī)振動附加的能譜密度。在測試期間,在十字軸方向上測得的加速度不答應(yīng)超過極限頻譜。減少驅(qū)動信號的頻率便可避免達(dá)到這個(gè)極限。在*的控制頻譜上出現(xiàn)槽口,表示有極限頻譜存在。
·防撞傳感器
氣囊防撞傳感器制造廠用模仿瞬時(shí)加速度的辦法測試每一個(gè)傳感器。測試的目的是要保證這些傳感器在未達(dá)到一定加速度之前不會激發(fā)氣囊,當(dāng)加速度達(dá)到既定值時(shí)立即激發(fā)氣囊。
驅(qū)動振動臺產(chǎn)生一個(gè)半正弦形加速脈沖,或者用在實(shí)際撞車時(shí)記錄下的加速波形模仿瞬時(shí)加速度。為了驗(yàn)證在每次沖撞時(shí)的動作是有效的,要把傳感器拴在測試用具上,由控制振動臺的同一個(gè)計(jì)算機(jī)程序來監(jiān)視和控制。