汽車座椅耐久測試設備
汽車座椅組成
汽車座椅主要由座墊、靠背,頭枕和調節裝置等組成,汽車座椅的各個組成部分對 座椅的舒適性都能產生影響,座椅整體舒適性取決于對這些組成部分的局部舒適感覺以 及座椅整體的散熱排濕、減震性能等。詳見圖 1。 圖 1 汽車座椅的組成 人體重心支撐式座椅設置了與臀部外形相適的坐骨支撐板,坐下時剛好與下半身重心所 在的坐骨位置接觸。在上半身重心所在的胸椎部,設置了與后背外形相符的 S 型胸椎支撐 彈簧。通過對需要部位分別加以重點支撐,減輕長距離駕駛造成的疲憊。 此外,支撐部的緩沖墊具有足夠的厚度和弧度,能有效地吸收振動和分散人體的壓力。
汽車座椅的作用
汽車座椅是汽車上使用頻率最高的零部件之一,座椅的研發周期也較長,由于與乘員舒適性和安全聯系緊密,其試驗項目也較多。疲勞耐久試驗主要是為了驗證座椅耐久特性,保證座椅在整個生命周期內不會出現異響、調節機構卡滯、結構疲勞斷裂等失效現象。座椅疲勞耐久試驗過程中常見的失效形式有坐盆開裂;調節機構異響、卡滯或者損壞;焊點脫焊;面套磨損;泡棉塌陷等。
汽車座椅的使用情況很復雜,汽車起步和緊急制動的狀態下,座椅產生很大的慣性 力,乘員也會產生向后或向前的慣性運動;汽車行駛還會存在碰撞的可能性;汽車行駛 的過程中,通過地面產生的振動由座椅傳遞給人的身體,為了滿足座椅多種使用情況, 汽車座椅要滿足以下要求: 汽車座椅重要的作用是支撐駕駛員和乘客的身體。為汽車減速時不使身體向獲后移, 駕駛員在此中定位舒適 H 點域時, 通過腳跟的變化總可以找到舒適位置。靜態舒適性 是指座椅在靜止狀戀下提供給人體的舒適特性,主要與座椅尺寸參數、材質、調節特性 等有關;動態舒適性是指汽車在行駛狀態下通過座椅骨架以及座墊將振動傳遞到人體后 給人的舒適特性;操作舒適性主要是指在駕駛過程中駕駛員操作的舒適特性。汽車座椅 舒適性研究主要集中在舒適性人機工程研究等領域[2]。
國內座椅顛簸和蠕動試驗項目的標準現狀
汽車安全越來越受到重視,顛簸和蠕動主要模擬汽車在行駛過程中的磨擦、振動等一些 實際路況,實際路況對座椅產生的一些試驗數據,從而可以考核座椅的設計要求及生產工藝。
QC/T 740-2005 《乘用車座椅總成》中表述如下: 5.1 技術要求 顛簸和蠕動試驗驗證座椅的骨架、泡沫和面套的疲勞壽命,在 100 次/min 的頻率下, 進行座墊、靠背的振動試驗,試驗后的樣品應無異常情況出現,座椅骨架無裂縫,泡沫無變 形,面料和襯墊無破損,H 點最大變動在額定范圍之內,見表 2。 5.2 試驗方法 把試驗樣品固定在顛簸蠕動試驗機平臺上,調整樣品使樣品H點中心線與模擬假臀或假 背中心線對齊,調整模擬假臀或假背的高低位置。模擬假臀和假背按照SAE J826-2002的50% 對假臀和假背要求。顛簸幅度(峰至峰)為30 mm。
試樣 | 循環次數 | 負載,kg | 頻率,次/min | 蠕動角度,(°) |
前排座椅 | 100000 | 68 | 100 | 21 |
前排靠背 | 50000 | 29 | 100 | 0 |
表2 試驗要求
在座椅疲勞耐久試驗過程中最常見的失效形式就是產生異響噪音。近年來,為了縮短產品驗證周期,各公司紛紛采用多自由度振動試驗臺在試驗室進行加速試驗的方式來驗證產品的疲勞耐久特性。通過這種方式可以把數月的路試時間縮短為試驗室內幾天時間!
試驗過程如下所示:
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將座椅安裝在工裝夾具上。工裝夾具應具有典型性,既貼近車身實際尺寸又具有足夠的強度和剛度。
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使用螺栓、壓板把夾具固定在振動臺臺面上,固定位置應牢固可靠。
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調整座椅位置到設計位置(或者標準要求的其他位置)。
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使用不同的信號驅動振動臺完成試驗項目。
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試驗后對座椅進行拆解分析,檢查各位置磨損情況。