新型自动化风挡气密淋雨试验台的设计及应用

2020-07-10 03:40汪明
商品与质量 2020年11期
关键词:风挡真空泵试验台

汪明

青岛宏达青田交通设备有限公司 山东青岛 266000

风挡作为轨道交通行业的重要零部件,是两节车厢的中间连接部分,主要作用是车厢的连接通道,本身对气密性和水密性要求较高,需对每一个成品的气密性和水密性进行检查。

1 现有技术的不足之处

气密和淋雨试验在一个试验台中,试验工装与风挡连接后成为一个密闭的腔体,向腔体中充气或者做外部淋雨试验时,都是手工进行,需2-3人配合方能试验,其中包括开启和关闭电源开关、开启和关闭气源开关、观察气压值的变化、计时、临时连接试验电气和气动管路等。这种方法占用人员数量,相对人力成本较高,且受人为因素影响,试验数据缺乏准确性,不直观。同时水流量是通过水表读数及时间等参数进行计算获得,人为进行读数准确性低,致使最终得到的每小时水流量数值误差较大[1]。

2 设计数据概况

2.1 技术条件

水压:0-0.35MPa

气压:4bar-7bar

篷布试验测量正压力:1000Pa-6000Pa

篷布试验测量真空压力:-1000Pa-(-6000Pa)

水箱容积:2立方米(实际为大约1.8立方米)

水泵流量:12.5立方米/小时

流量计量程:0-40立方米/小时

2.2 原理说明

控制原理图

2.3 详细功能

(1)淋雨试验。液位计2检测水箱的液位,液位计2为数字量检测,可实时显示水箱水位的高低,在程序中设定上限和下限,当液位超过上限时,停止供水,当液位低于下限时,水泵停止喷淋,通过此功能实现对水进行自动控制。据不同产品的需要在触摸屏上设定水的流量、压力及喷淋时间,水的流量是通过流量计及电磁调节阀进行信号的反馈及调节,水的流量及压力只能设定一个,另一个随着改变,当液位高于下限时,允许开启水泵,进行喷淋。水压力计只是一个外部显示,作为参考。

(2)正压试验。通过电子压力表5判断系统压力,需达到5bar,才能开始进行试验,电磁阀6得电,气源经过气源处理单元向测试体充气加压,当测试体内压力达到预定值时,电磁阀6失电,停止向测试体内充气,当测试体内的压力减小到一定值时,电磁阀6得电,继续向测试体内进行充气加压,通过电磁阀6重复得电失电,实现对测试体的保压功能。当加压到试验规定的数值时,电磁阀6失电,自动开始计时,当降低到试验规定数值时,计时停止,反复三次,取平均值作为最终数据结果[2]。

(3)负压试验。原理同上面的正压试验,主要对试验风挡进行抽真空试验。由于真空泵采用的是水环式真空泵,需通过介质水的循环才能产生真空度,因此只有在电磁阀3得电后,通过电磁阀3控制的水管路才能与真空泵相通,水箱里的水才会通过电磁阀3进入真空泵,真空泵才能开启,电磁阀4得电,开始对测试体进行抽真空,当达到试验规定的数值时,电磁阀4断电,同时开始计时,当真空度下降到试验规定的数值时,计时停止,反复三次,取平均值作为最终的数据结果。

(4)结构说明。该试验台机械布置结构较紧凑,控制起来较方便,实现了易于操作,易于维护的特点。水管路全部采用不锈钢管,与固定在试验台上的喷头进行连接,实现试验供水及喷淋功能;气管路及抽真空管路采用PU管,连接在试验台上,接通气源或真空泵后,对试验台和试验风挡组成的封闭腔体进行充气或抽真空,以完成正压试验或负压试验[3]。

3 软件保护:程序的设计及界面布局

(1)程序主界面。

(2)规格选择界面:实现分规格选择的全自动控制。

(3)手动操作界面:实现各个单元的单独动作。

(4)手动充气界面:对充气和抽真空实现了半自动,实现自动计时及自动计算平均值的功能。

(5)校准界面:对各项检测数据进行校准,去除误差。

(6)采集数据的模拟回归。机械压力表安装在试验台上,和试验风挡连在一起,数值非常准确,但新试验台由于条件所限,将压力开关放在了气控箱处,通过PU管与检测体相连,由于有一定距离,检测的压力会有一些不同,需与真实的数据进行比对。经过试验,得出了12组数据,对比数据发现,并不是完全的线性关系,因此拟对上面数据进行模拟回归处理,具体采用IBMSPSSStatistics20软件进行分析。

从分析得知Durbin-Watson值为2.185,sig值为0.000,均符合要求,因此得出的近似直线结果是非常理想的,符合我们的要求,如果用Y代表机械压力表检测值,X代表压力开关检测值,最终经过模拟计算得出Y与X的关系如下:

Y=45.556+1.005X

将此运算方法在PLC程序中进行处理,对压力开关的检测值来进行修订,在触摸屏中将最终显示一个更接近检测体的数值。

4 结语

随着社会进步和科技发展,工厂自动化的要求会越来越高,工厂手工设备的自动化改造需求会逐步加大,节省人工成本,提高工作效率必然是今后企业的发展方向。

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