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調(diào)角器側(cè)向間隙試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理程序

2019-05-20 22:49:20·  來(lái)源：座椅檢測(cè)知多少  
　
調(diào)角器是一種安裝在汽車(chē)座椅上以實(shí)現(xiàn)座椅靠背角度調(diào)節(jié)的裝置，一般由椅背連接板、座椅連接板、核心件、調(diào)節(jié)手柄等組成。一些低成本的座椅常把椅背連接板和座椅連
調(diào)角器是一種安裝在汽車(chē)座椅上以實(shí)現(xiàn)座椅靠背角度調(diào)節(jié)的裝置，一般由椅背連接板、座椅連接板、核心件、調(diào)節(jié)手柄等組成。一些低成本的座椅常把椅背連接板和座椅連接板整合到座椅骨架上。
 
01、調(diào)角器的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)
調(diào)角器的分類(lèi)
按調(diào)角器內(nèi)部結(jié)構(gòu)分：扇形調(diào)角器和圓盤(pán)調(diào)角器。
按座椅結(jié)構(gòu)分：?jiǎn)芜呎{(diào)角器和雙邊調(diào)角器。
按操作形式分：電動(dòng)調(diào)角器和手動(dòng)調(diào)角器。
按智能程度分：普通調(diào)角器和記憶功能調(diào)角器。
圖1 常見(jiàn)調(diào)角器結(jié)構(gòu)
 
02、調(diào)角器的性能要求
《QC/T844-2011乘用車(chē)座椅用調(diào)角器技術(shù)條件》規(guī)定了調(diào)角器行程、手動(dòng)調(diào)角器回位力矩、調(diào)角器間隙、手動(dòng)調(diào)角器滑齒速度、手動(dòng)調(diào)角器操作力、調(diào)角器前后向靜載荷強(qiáng)度、調(diào)角器交變載荷耐久性等多項(xiàng)性能要求。本文主要涉及標(biāo)準(zhǔn)對(duì)調(diào)角器側(cè)向間隙的性能要求，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)，調(diào)角器側(cè)向間隙應(yīng)不大于1.5mm。
     
03、調(diào)角器側(cè)向間隙的試驗(yàn)方法
將調(diào)角器總成固定在剛性?shī)A具上，在上聯(lián)接板上加焊剛性鋼板。按下圖將調(diào)角器總成固定在剛性?shī)A具上，在上聯(lián)接板上加焊剛性鋼板，距離旋轉(zhuǎn)中心150mm處均勻施加一垂直于靠背向左的力F1＝100N,再均勻釋放；然后均勻施加一水平向右的力F2＝100N,再均勻釋放，得到T-F-S曲線。
圖2 試驗(yàn)方法示意
按下圖沿右向加載曲線上部畫(huà)切線，與S軸交點(diǎn)到右向加載起始點(diǎn)間距離為調(diào)角器側(cè)向間隙。
圖3 側(cè)向間隙圖
     
04、原始數(shù)據(jù)
本文使用電缸完成對(duì)調(diào)角器的加載，原始數(shù)據(jù)用Excel表格打開(kāi)之后如下圖所示：第一列為時(shí)間列，單位為s；第二列為電缸位移列，單位為mm；第三列為電缸力值列，單位為N。
圖4 原始數(shù)據(jù)
    
05、數(shù)據(jù)處理及軟件編制
 
為了方便快捷的完成對(duì)原始數(shù)據(jù)的處理，方便批量化得到試驗(yàn)結(jié)果，決定編寫(xiě)一個(gè)可獨(dú)立執(zhí)行的小程序。小程序的主界面如下圖所示，分為參數(shù)輸入面板、F-S曲線擬合面板、控制面板和結(jié)果顯示面板。
 
參數(shù)輸入面板——輸入?yún)?shù)，選擇時(shí)間、位移和力值在Excel表格中所在列，這個(gè)主要是考慮到軟件使用的通用性。
F-S曲線擬合面板——本程序的難點(diǎn)和關(guān)鍵，主要是擬合F-S曲線并求出側(cè)向間隙的值。
控制面板——完成軟件的各項(xiàng)操作并顯示各種結(jié)果及中間過(guò)程圖像。
結(jié)果顯示面板——顯示側(cè)向間隙的數(shù)值。
圖5 軟件界面
下面重點(diǎn)講解一下F-S曲線擬合面板的原理。F-S曲線如圖6所示，曲線由離散的數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)成，既不連續(xù)，也不單調(diào)，并且F和S值不是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，這給處理這條曲線帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)！我最開(kāi)始的時(shí)候是想通過(guò)手動(dòng)選擇兩個(gè)點(diǎn)來(lái)確定一段F-S曲線的范圍，并通過(guò)這段范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)擬合得到一條曲線，后來(lái)發(fā)現(xiàn)行不通。后來(lái)想了1天多的時(shí)間想到了引入另一個(gè)變量“時(shí)間T”來(lái)使數(shù)據(jù)變得一一對(duì)應(yīng)進(jìn)而方便處理。
圖6 F-S曲線
T-S曲線及T-F曲線如圖7所示，為一條連續(xù)的曲線，可以滿足對(duì)數(shù)據(jù)處理的需求。于是可以通過(guò)設(shè)定時(shí)間范圍來(lái)“截取”一段F-S曲線用于曲線擬合并求出該段曲線的拐點(diǎn)。
圖7 T-S曲線及T-F曲線
通過(guò)拐點(diǎn)及拐點(diǎn)附近的一點(diǎn)進(jìn)而獲取曲線的切線，通過(guò)求出這條切線與S軸的交點(diǎn)求出R點(diǎn)坐標(biāo)（右側(cè)的點(diǎn)）。L點(diǎn)的坐標(biāo)（左側(cè)的點(diǎn)）比較好求，只要在設(shè)定的時(shí)間范圍內(nèi)找到F=0N對(duì)應(yīng)的S值即可。最后通過(guò)R點(diǎn)及L點(diǎn)兩點(diǎn)的坐標(biāo)即可求出側(cè)向間隙的值。如圖8所示，紅色虛線為擬合后的曲線，R點(diǎn)和L點(diǎn)在圖上也可以直觀的看到位置。曲線擬合的階數(shù)可以根據(jù)曲線自行進(jìn)行定義，階數(shù)越高，曲線越光滑越接近原始數(shù)值，計(jì)算量也越大！
圖8 側(cè)向間隙結(jié)果示意圖
    
06、軟件使用說(shuō)明及參數(shù)設(shè)置
軟件使用非常簡(jiǎn)單，為了方便用戶使用，我決定做一個(gè)GIF動(dòng)畫(huà)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。
圖9 軟件使用說(shuō)明 
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