汽车同步带试验台

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一、        项目提出的背景和必要性

同步齿型带是一种兼有带传动、齿轮传动和链传动优点的新型高效传动带。随着汽车发动机结构更为紧凑、性能不断提高，对发动机中用来驱动凸轮轴的汽车同步带的质量提出了更高的要求为使同步带能够在汽车一定行驶里程之内可靠地传递载荷而不损坏，必须对胶带的寿命进行比较准确的估计。
疲劳寿命指标的准确检测可为胶带生产厂家控制产品质量、保证产品可靠性和稳定性提供有力的保障。因此，目前世界各国的汽车制造业和胶带生产厂家都十分重视汽车同步带的疲劳试验。
国内产品大致可分为两种类型，一类为技术力量比较薄弱，主要依靠低价位竞争的工厂，这类厂生产设备简陋；基本上没有测试手段或很少测试手段，质量不够稳定。其中好的使用寿命也可达到2万一3万公里，但差的不足l万公里，甚至一个星期或十来天就损坏。
先进的试验测试设备的研制与开发将是今后带传动技术领域所需要解决的主要问题，带传动试验方法与装置、测试技术等的研究,包括带的强化试验与强化系数的研究是技术难点。
由于缺少疲劳试验机，目前大多数胶带生产企业没有采用现行汽车同步带国家标准的检测手段。这也是我国胶带工业落后的主要原因之一。研发同步带的试验和检测设备，可以满足分析汽车同步带的失效状况，进一步提高汽车同步带使用寿命的目的。完善的检测手段是产品质量的重要保证。成功将打破同步带测试设备依赖进口的局面，为国家节省大量外汇，对提高我国橡机行业的装备水平，推动整个橡胶传动带行业的发展，从容面对进口产品的挑战，有着重要的意义。

二、国内外市场分析
目前,国外发达国家的胶带生产工艺装备和试验测试设备已达到相当先进和完善的地步,整个生产工艺连续化,普遍采用电子计算机控制,使成型、硫化、磨削、切割等工艺设备和功率试验机等测试设备实现了高度机电一体化,操作人员少,生产效率高,产品质量已相当高。如德国的Scholz 公司、Berstorff 公司、日本的神户公司等专业生产此类先进的专用设备;某些大的橡胶公司,如Pirelli 公司和Gates 公司等也可自行设计制造此类设备。但引进这些厂家的设备价格相当昂贵,一般为国产设备价格的3～10 倍,从而使其在国内推广应用受到约束。
国外NGF欧洲公司、日本的胶带企业、欧美地区生产的同步带满足要求：使用寿命达250 000～300 000km；使用温度-35～150℃，瞬时高温可答175℃；耐油性≥CR；150℃下台架寿命可达3000h，而且在提高耐油性能时不牺牲其低温性能，带齿的动态储存模量≥1.4MPa。要达到如此高的条件，其生产同步带厂家都有自己研发的工艺装备和试验测试设备。
我国传动带生产技术虽然有了较大的进步,但与发达国家相比,在产品质量水平、生产工艺装备、原材料、测试手段、生产管理和生产规模等方面仍存在较大差距,而且各厂之间发展极不平衡,有相当一部分生产企业仍采用手工成型工艺,产品质量极不稳定。另外,面对激烈的市场竞争,不少企业采取短期行为,以降低产品质量的手段来降低价格,以期达到占领市场的目的。这极大地阻碍了胶带行业的技术进步,影响了传动带产品的整体质量。从20 世纪80 年代末开始,国内少数有实力的厂家,如上海胶带股份有限公司、无锡橡胶厂、贵州大众橡胶有限公司、洛阳橡胶制品厂、宁波同步带总厂、宁波凯驰胶带有限公司、苏州盖茨霓塔传动带有限公司等相继从德国或美国引进了部分新型传动带生产设备,开始生产切边V 带、同步带和多楔带。这些先进生产设备的引进,对提高我国胶带行业的工装水平,改善落后状况起到了积极的推动作用。
但拥有先进设备的毕竟只是少数厂家,而其它大多数厂家的生产设备仍十分落后,成型工艺无恒张力装置,只实现了自由张力下的成组成型,不少企业还采用手工操作;硫化工艺大多数企业仍采用颚式平板硫化机分段硫化;而拥有动态疲劳试验机的更是寥寥几家,行业整体测试手段落后,也是我国传动带质量不高的一个重要原因。
在保证质量的测试手段方面,20 世纪80 年代时,日本三星公司一家胶带专业生产公司就有近300台试验设备。相对我国,拥有检测设备的厂家为数不多,且一般比较落后,这与我国拥有的生产规模和市场规模很不相称。
三、项目主要内容
项目目标：
满足国家标准GB/T18183-2000《汽车同步带疲劳试验方法》的标准要求。
开发任务：
汽车同步带疲劳试验机


四、项目实施的技术方案
PDF汽车同步带疲劳试验机的是按照GB/T18183-2000.eqvISO10917：1995《汽车同步带疲劳试验方法》的标准要求。该疲劳寿命试验机试验功率传递方式为机械封闭式，采用有扭矩法动态模拟汽车同步带的实际使用过程，控制系统采用PLC及计算机联合控制，启动、载荷控制、数据采集、处理、储存、停机、打印等完全电脑程序进行。
该系统的操作人性化，能准确地显示被测胶带的测试时间、转速查看等功能；在随机打印的试验记录中可对试验参数进行打印。
1.试验功率： 1-19 KW
2.试验扭矩： 0-50 Nm
3.胶带最大张紧力：500 N
4.测试胶带型号：各种汽车同步带及其它相关胶带
5.测试胶带长度：700～2500 mm
6.主动试验带轮电最大转速：6000 ± 120 r/min




图1试验装置示意图




图2数据采集示意图
    设备特点：
（1） 采用机械扭矩封闭系统，可节约能源70～85%，运转费用低。
（2） 极高的性能价格比。只有进口同类设备价格的1/4左右。
（3） 结构精巧，占地面积小，装卸方便。
（4） 运转噪音低，震动小。
（5） 操作方便，加载灵敏，试验参数稳定可靠。
（6）可以满足高温疲劳寿命试验和喷水疲劳寿命。
为模拟汽车发动机的工作环境，在从动轮附近设有加热装置。
张紧轮装置能使张紧轮沿张紧力的作用方向自由运动，以使试验所需的张紧力准确地作用到
被试同步带上。
控制系统采用工业PLC，计算机系统为核心处理系统，配以速度计数器、扭矩传感器显示，采用机械封闭加载，实现了数据设定后的保持稳定。
该试验机与同类进口设备相比，有加载扭矩、主动轮和从动轮转速的计算分析，可以真实地反映整个试验过程中数据的变化，数据分析形象直观，同时系统采用实时打印，便于数据的获取和备案。

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