摩托车减震器示功测试系统软件设计
摘 要摘 要减震器是摩托车的核心部件，具有抑制震动的作用，减震器的性能直接影响到行驶的平稳性和操作的舒适性，并且影响到其它零件的疲劳寿命。对减震器进行示功测试，就是测量减震器在拉伸和复原两个行程中衰减力（F）和位移的关系（S）,表示的是减震器的阻尼力变化特性，测试结果是衡量减震器性能的重要指标。传统的示功测试是通过力传感器采集阻尼力和位移传感器采集位移信号，这种测试方法对环境的要求较高，位移传感器长期处于生产环境中，容易出现损坏和失灵的现象，需要一种能够代替位移传感器测量减震器活塞位移的方法。本课题研究的是减震器示功测试系统的设计，我们将利用研华PCI—1761和研华PCI—1711L对数据进行采集，通过软件系统对数据进行分析处理，自动显示减震器的示功特性图，测试系统将给出减震器性能的判断结果，这将提高减震器的生产效率和减震器合格性判断结果的精确度。本论文着重讲减震器示功测试的软件系统设计部分。软件是通过基于C++的快速编写软件C++ Builder6进行程序的编写和界面的设计。软件系统主要包括数据采集，电机控制，数据处理三大模块。软件系统三大模块的主要功能介绍如下：1.数据采集模块是通过研华PCI-1711L进行高速数据采集，采集减震器在运动过程中承受的压力信号，并将它转为数字信号送给软件进行下一步处理。2.电机控制模块主要功能是通过对变频器控制，以实现对交流电机的调速，从而带动减震器进行拉伸和压缩的直线运动，并可以根据用户需求，设置电机转速。3.数据处理模块是将采集到的数据进行图形化的显示，将采集到的数据和设定好的算法比较，给出减震器合格性判断结果，将测试结果进行存储并以报表形式打印。关键词：减震器、示功测试、数据采集、示功曲线目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题来源 1
1.2 课题研究背景 2
1.2.1 减震器的发展历史 2
1.2.2 摩托车行业的现状 2
1.3 课题研究内容 3
1.4 课题研究方法与意义 4
第二章 系统概述及其工作原理 5
2.1 引言 5
2.2 系统功能 5
2.3 测控台结构与工作原理 6
2.4 系统硬件构成 8
2.5 本章小结 12
震器的发展历史 2
1.2.2 摩托车行业的现状 2
1.3 课题研究内容 3
1.4 课题研究方法与意义 4
第二章 系统概述及其工作原理 5
2.1 引言 5
2.2 系统功能 5
2.3 测控台结构与工作原理 6
2.4 系统硬件构成 8
2.5 本章小结 12
第三章 软件设计 13
3.1 编程软件介绍 13
3.1.1 概述 13
3.1.2 C++ Builder 6.0主要特性 13
3.2 软件设计总体阐述 14
3.2.1 软件功能 14
3.2.2 软件运行流程 17
3.2.3 高速采集 18
3.3 软件界面设计 19
3.3.1 概述 19
3.3.2 界面设计步骤 20
3.3.3 减震器示功测试系统界面展示 21
3.4 软件系统程序设计 22
3.4.1 程序编写方法 22
3.4.2 部分程序解释 23
3.5减震器示功测试软件使用说明 26
3.6 本章小结 27
第四章 减震器示功测试分析 28
4.1 引言 28
4.2 影响因素分析 28
4.3 判断测试结果依据 30
4.4 测试结果与分析 30
4.5 本章小结 31
结语 32
致谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
1.1 课题来源
减震器作为摩托车的核心部件，主要用来缓解来自路面的冲击和抑制弹簧的震荡。摩托车行驶在不平的路面，路面的震动会被弹簧过滤，但弹簧自身还会震动，减震器就是用来抑制弹簧震动的。好的减震器既保证了驾驶员行驶的舒适性和操作稳定性，还增加了摩托车的使用寿命，一个好的减震器能够大大提高摩托车的使用性能。
我国作为摩托车生产大国，摩托车产量位列世界第一，但随着市场竞争的加剧，金融危机的影响，摩托车产业正走下坡路。生产商为了扩展市场，只能对摩托车的性能提出越来越高的要求，研究减震器是改善摩托车平顺性、安全、稳定性等性能的最好途径。减震器示功测试是测试减震器在拉伸和复原两个行程中衰减力与位移的关系，是评价减震器性能优劣的指标。因此，对减震器性能的测试是相当有必要的，这有利于减震器的结构设计，提高减震器质量，缩短设计开发周期，节约开发成本。传统的示功测试方法是通过力传感器和位移传感器分别采集力信号和位移信号，生成示功曲线，由此带来了一个问题：测试设备一直处于流水线现场，位移传感器属于一种接触式传感器，对环境要求较高，长期在恶劣的环境下使用，传感器的精度降低，严重时，测试系统将不能使用。从可靠性角度，系统中的电子元件越多，系统的可靠性就越低，因此，我们需要找到一种能够代替位移传感器测量减震器活塞运动的方法。
题根据这个情况，我们构建了一个摩托车减震器示功测试系统。该测试系统简化了硬件配置，性能较传统的测试更加稳定，系统的操作更加便捷，测试效率更高。这满足实际中流水线生产的要求，提高减震器的性能和产品质量。本课题的研究偏向于系统的软件部分的开发。本课题是运用C++ Builder6编程软件编写示功测试软件，测试过程将实现自动化，运用研华PCI—1761和PCI1711L实现数据高速采集和开关量的输入输出功能。数据传送到计算机，通过编写好的软件处理数据，形象的显示了各参数下的测试结果，测试完成后，自动得到减震器的示功图，可以得到准确，可靠的减震器参数，实现了测试评价的自动化，简化了减震器的测试过程。
1.2 课题研究背景
1.2.1 减震器的发展历史
减震器的发明已有100多年历史。最早的减震器由弹簧构成，通过把橡胶减震块与弹簧的端部相连，达到减轻路面冲击的作用，但它容易产生共振现象。1989年，法国人特鲁芬研制出第一个适用的减震器，并将该减震器安装到摩托赛车上，该减震器是一个与摩擦阻尼件相连，悬置于弹簧上的前叉装置。1899年，福特公司超前的认识到该项目的发展前景，研制出特鲁芬摩擦阻尼件变形结构，这是世界上第一个可调减速器。它是用铰链连接在一起的杠杆，一个杠杆臂与车架相连，另一个用螺栓连接在叶片弹簧上，通过改变减震器的结构改变摩擦阻力的大小，从而得到需要的缓冲程度。随后，福特公司将该减震器与前轮螺旋弹簧结合，安装在特鲁芬小型汽车上。从那以后，减震器迎来了大发展，减震器的结构形式发生了大变化。
液压式减震器最早出现在100多年前，由法国人霍迪利提出，他用隔板将橡胶通道分分成两部分，迫使流液对小孔产生阻尼作用，通过油液与通道的摩擦，达到减震的作用。二战后，简式液压器成为当时的主流产品，它的成本低，寿命长，但是需要及时冲油，否则会产生噪音和冲击，对减震器造成损伤。二十世纪五十年代，充气式减震器的出现解决了以上问题，在双筒内冲入0.4Mpa到0.6Mpa的氮气，可以解决冲油不及时的问题。充气式减震器结构特殊，在保证活塞高速运动的阻尼特征的同时，可以大大降低噪音。该减震器的减震支柱属于双筒结构，可以控制比对车轮进行导向。二十世纪六十年代，杆式液压器的出现被汽车生产广泛采用，它的原理和福特的摩擦式减震器类似，区别在于采用的是油液而不是改变减震器结构。二十世纪七十年代，制造商开始采用麦弗逊支柱式减震器，它将螺旋弹簧、液压减震器、悬臂杠杆组成一个紧凑的部件，它的体积小，适合前轮驱动的汽车。此外，历史上还出现过加布里埃尔减震器，弹簧式减震器等。加布里埃尔减震器是将罩壳固定在汽车大梁上，涡旋形钢带装在罩壳里，一个弹簧保持钢带的张力，钢带的外端与车桥轴端连接，以限制震动的弹跳量。弹簧式减震器是作为辅助螺旋弹簧加在叶片弹簧上，但是由于每个弹簧都有不同的谐振频率，正好抵消了各自的震颤
第一章 绪论 1
1.1 课题来源 1
1.2 课题研究背景 2
1.2.1 减震器的发展历史 2
1.2.2 摩托车行业的现状 2
1.3 课题研究内容 3
1.4 课题研究方法与意义 4
第二章 系统概述及其工作原理 5
2.1 引言 5
2.2 系统功能 5
2.3 测控台结构与工作原理 6
2.4 系统硬件构成 8
2.5 本章小结 12
震器的发展历史 2
1.2.2 摩托车行业的现状 2
1.3 课题研究内容 3
1.4 课题研究方法与意义 4
第二章 系统概述及其工作原理 5
2.1 引言 5
2.2 系统功能 5
2.3 测控台结构与工作原理 6
2.4 系统硬件构成 8
2.5 本章小结 12
第三章 软件设计 13
3.1 编程软件介绍 13
3.1.1 概述 13
3.1.2 C++ Builder 6.0主要特性 13
3.2 软件设计总体阐述 14
3.2.1 软件功能 14
3.2.2 软件运行流程 17
3.2.3 高速采集 18
3.3 软件界面设计 19
3.3.1 概述 19
3.3.2 界面设计步骤 20
3.3.3 减震器示功测试系统界面展示 21
3.4 软件系统程序设计 22
3.4.1 程序编写方法 22
3.4.2 部分程序解释 23
3.5减震器示功测试软件使用说明 26
3.6 本章小结 27
第四章 减震器示功测试分析 28
4.1 引言 28
4.2 影响因素分析 28
4.3 判断测试结果依据 30
4.4 测试结果与分析 30
4.5 本章小结 31
结语 32
致谢 33
参考文献 34
第一章 绪论
1.1 课题来源
减震器作为摩托车的核心部件，主要用来缓解来自路面的冲击和抑制弹簧的震荡。摩托车行驶在不平的路面，路面的震动会被弹簧过滤，但弹簧自身还会震动，减震器就是用来抑制弹簧震动的。好的减震器既保证了驾驶员行驶的舒适性和操作稳定性，还增加了摩托车的使用寿命，一个好的减震器能够大大提高摩托车的使用性能。
我国作为摩托车生产大国，摩托车产量位列世界第一，但随着市场竞争的加剧，金融危机的影响，摩托车产业正走下坡路。生产商为了扩展市场，只能对摩托车的性能提出越来越高的要求，研究减震器是改善摩托车平顺性、安全、稳定性等性能的最好途径。减震器示功测试是测试减震器在拉伸和复原两个行程中衰减力与位移的关系，是评价减震器性能优劣的指标。因此，对减震器性能的测试是相当有必要的，这有利于减震器的结构设计，提高减震器质量，缩短设计开发周期，节约开发成本。传统的示功测试方法是通过力传感器和位移传感器分别采集力信号和位移信号，生成示功曲线，由此带来了一个问题：测试设备一直处于流水线现场，位移传感器属于一种接触式传感器，对环境要求较高，长期在恶劣的环境下使用，传感器的精度降低，严重时，测试系统将不能使用。从可靠性角度，系统中的电子元件越多，系统的可靠性就越低，因此，我们需要找到一种能够代替位移传感器测量减震器活塞运动的方法。
题根据这个情况，我们构建了一个摩托车减震器示功测试系统。该测试系统简化了硬件配置，性能较传统的测试更加稳定，系统的操作更加便捷，测试效率更高。这满足实际中流水线生产的要求，提高减震器的性能和产品质量。本课题的研究偏向于系统的软件部分的开发。本课题是运用C++ Builder6编程软件编写示功测试软件，测试过程将实现自动化，运用研华PCI—1761和PCI1711L实现数据高速采集和开关量的输入输出功能。数据传送到计算机，通过编写好的软件处理数据，形象的显示了各参数下的测试结果，测试完成后，自动得到减震器的示功图，可以得到准确，可靠的减震器参数，实现了测试评价的自动化，简化了减震器的测试过程。
1.2 课题研究背景
1.2.1 减震器的发展历史
减震器的发明已有100多年历史。最早的减震器由弹簧构成，通过把橡胶减震块与弹簧的端部相连，达到减轻路面冲击的作用，但它容易产生共振现象。1989年，法国人特鲁芬研制出第一个适用的减震器，并将该减震器安装到摩托赛车上，该减震器是一个与摩擦阻尼件相连，悬置于弹簧上的前叉装置。1899年，福特公司超前的认识到该项目的发展前景，研制出特鲁芬摩擦阻尼件变形结构，这是世界上第一个可调减速器。它是用铰链连接在一起的杠杆，一个杠杆臂与车架相连，另一个用螺栓连接在叶片弹簧上，通过改变减震器的结构改变摩擦阻力的大小，从而得到需要的缓冲程度。随后，福特公司将该减震器与前轮螺旋弹簧结合，安装在特鲁芬小型汽车上。从那以后，减震器迎来了大发展，减震器的结构形式发生了大变化。
液压式减震器最早出现在100多年前，由法国人霍迪利提出，他用隔板将橡胶通道分分成两部分，迫使流液对小孔产生阻尼作用，通过油液与通道的摩擦，达到减震的作用。二战后，简式液压器成为当时的主流产品，它的成本低，寿命长，但是需要及时冲油，否则会产生噪音和冲击，对减震器造成损伤。二十世纪五十年代，充气式减震器的出现解决了以上问题，在双筒内冲入0.4Mpa到0.6Mpa的氮气，可以解决冲油不及时的问题。充气式减震器结构特殊，在保证活塞高速运动的阻尼特征的同时，可以大大降低噪音。该减震器的减震支柱属于双筒结构，可以控制比对车轮进行导向。二十世纪六十年代，杆式液压器的出现被汽车生产广泛采用，它的原理和福特的摩擦式减震器类似，区别在于采用的是油液而不是改变减震器结构。二十世纪七十年代，制造商开始采用麦弗逊支柱式减震器，它将螺旋弹簧、液压减震器、悬臂杠杆组成一个紧凑的部件，它的体积小，适合前轮驱动的汽车。此外，历史上还出现过加布里埃尔减震器，弹簧式减震器等。加布里埃尔减震器是将罩壳固定在汽车大梁上，涡旋形钢带装在罩壳里，一个弹簧保持钢带的张力，钢带的外端与车桥轴端连接，以限制震动的弹跳量。弹簧式减震器是作为辅助螺旋弹簧加在叶片弹簧上，但是由于每个弹簧都有不同的谐振频率，正好抵消了各自的震颤
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