Details

جهاز اختبار صدمات الرأس هو نظام اختبار كهروميكانيكي-هيدروليكي متخصص للغاية، صُمم لتقييم أداء السلامة لمسندات الرأس في مقاعد المركبات. تم بناؤه لمحاكاة الصدمة الواقعية لرأس الإنسان أثناء التصادم المروري، ويساعد هذا الجهاز في تحديد السلوك الهيكلي لأنظمة المقاعد تحت ظروف التحميل الديناميكي. يمكن للجهاز التقاط معلمات حرجة مثل قوة الصدمة، انحراف المقعد، وامتصاص الطاقة، مما يجعله أداة لا غنى عنها في بيئات البحث والتطوير في مجال السيارات، والامتثال للوائح، وضمان الجودة.

يجمع هذا النظام بين التصميم الميكانيكي عالي الدقة، والتحكم البرمجي الذكي، وميزات السلامة القوية لتوفير أداء اختبار متسق، قابل للتكرار، ودقيق.

هدف النظام
الهدف الأساسي من هذا الجهاز هو محاكاة تأثير كتلة رأسية وزنها 6.8 كجم بسرعات تصل إلى 250 كم/ساعة، مما يسمح بمجموعة واسعة من سيناريوهات الاصطدام - من الحوادث الحضرية منخفضة السرعة إلى الحوادث السريعة على الطرق السريعة. هذه المرونة تجعل النظام مناسبًا لأبحاث وتطوير السلامة المتقدمة. يلتقط الجهاز انحراف مسند الرأس، والتسارع أثناء الصدمة، والطاقة الممتصة من المقعد. هذه البيانات ضرورية لتقييم حماية الركاب وتصميم المقاعد بما يتوافق مع أكثر معايير السلامة صرامة.

الميزات الرئيسية
• اختبار آلي للصدمات يتم التحكم به بالبرمجيات  
• جمع البيانات وعرضها في الوقت الفعلي  
• تحليل امتصاص الطاقة والتسارع (g مقابل الزمن)  
• إعداد اختبار سريع مع محاذاة المقعد باستخدام الليزر  
• واجهة سهلة الاستخدام مع شاشة لمس  
• مصادقة آمنة للمستخدم وتسجيل دخول للموظفين المصرح لهم  
• غلاف أمان متكامل وآلية إيقاف طارئ  

الهيكل الميكانيكي
في قلب النظام يوجد نموذج الرأس، وهو جسم من الألومنيوم يزن 6.8 كجم ويتميز برأس نصف كروي بقطر 165 مم. يُركب هذا النموذج على قضبان توجيه حركة خطية (LM) لضمان حركة رأسية سلسة ومحاذاة دقيقة للصدمات. لمحاكاة صدمة واقعية، يقوم مشغل هيدروليكي مؤازر بتوليد قوة هبوطية مضبوطة، يتم تشغيلها بواسطة نظام صمام مؤازر مغلق الحلقة.  
يتم تركيب المقعد المراد اختباره على قاعدة فولاذية قوية (1500 × 1500 مم)، تُرفع إلى موضع الاختبار باستخدام رافعة مقصية بسعة تحميل 3000 كجم. يضمن ذلك الصلابة وتخميد الاهتزاز أثناء الصدمة. يتم تغليف النظام بالكامل بغلاف أمان من الأكريليك يوفر حماية للمشغل مع الحفاظ على الرؤية.

المواصفات الميكانيكية
• كتلة الرأس: 6.8 كجم  
• سرعة الصدمة: قابلة للتعديل حتى 250 كم/ساعة  
• شكل الرأس: نصف كروي، قطر 165 مم  
• حجم منصة المقعد: 1500 × 1500 مم  
• سعة الرافعة المقصية: 3000 كجم  
• المواد: ألومنيوم (نموذج الرأس)، فولاذ طري (القاعدة والإطارات)  
• توازي قضبان التوجيه: أقل من 8 ميكرون  

المستشعرات والأجهزة
لضمان الدقة العالية وقابلية التكرار، يُجهز الجهاز بمجموعة من الحساسات والمبدلات المقاسة. تقيس مقاييس التسارع المدمجة في نموذج الرأس قوة الصدمة بوحدة g، بينما تقيس محولات الإزاحة الخطية (LVDT) انحراف مسند الرأس بدقة دون المليمتر.  
تقيس مستشعرات السرعة الليفية الضوئية المثبتة على طول قضبان التوجيه سرعة الرأس قبل الاصطدام مباشرة. هذه المستشعرات ضرورية للتحقق من مطابقة كل اختبار للسرعة المحددة. كما يشمل النظام مستشعر ليزر للتحقق من وضع المقعد وارتفاعه الصحيح قبل بدء دورة الصدمة.

نظرة عامة على المستشعرات
• مقاييس التسارع: قياس قوة الصدمة بوحدة g  
• LVDT: قياس انحراف مسند الرأس  
• مستشعرات السرعة: شقوق ليفية ضوئية مزدوجة (A1: ‏10.189 مم، A2: ‏10.218 مم)  
• مستشعر ليزر: لضمان محاذاة صحيحة للمقعد  
• محولات ضغط وحرارة: لمراقبة حالة النظام الهيدروليكي  

نظام التحكم والبرمجيات
يُشغل الجهاز عبر حاسوب صناعي بشاشة لمس محملة ببرمجيات خاصة. واجهة البرمجيات سهلة الاستخدام وتوجه المشغل خطوة بخطوة خلال التهيئة، تنفيذ الاختبار، ومراجعة البيانات. يتم تخزين بيانات الاختبار بصيغة Word قابلة للتحرير ويمكن تصديرها أو طباعتها أو دمجها في نظام إدارة التقارير.  
يقيد نظام تسجيل الدخول الآمن وصول الاختبارات إلى الأشخاص المخولين، مما يعزز السلامة والتتبع. كما تم تصميم البرنامج للتحقق تلقائيًا من حالة المستشعرات، وضمان ضغط النظام، وإصدار تحذيرات في الوقت الفعلي قبل كل صدمة.

ميزات البرمجيات
• واجهة قائمة على شاشة لمس لسهولة الاستخدام  
• فحوصات قبل الاختبار (المستشعرات، الضغط، الحرارة)  
• تنفيذ آلي للصدمات وجمع البيانات  
• إنشاء تقارير قابلة للتحرير مع رسوم بيانية (g مقابل الزمن)  
• الموقع الافتراضي لتخزين البيانات: ‎C:\BSL\report  
• تثبيت سهل على نظام تشغيل Windows عبر القرص المرفق  

النظام الهيدروليكي
يتولى وحدة طاقة هيدروليكية قوية توليد الضغط المطلوب للصدمة. يشمل النظام خزان سعة 80 لتر، مرشحات عالية الدقة، ومشعب يتم التحكم فيه بالمؤازر. يستخدم النظام زيت أساسه بترولي من نوع ISO VG68، وهو مزود بمؤشرات حرارة وانسداد للتنبيه عند الحاجة للصيانة. يتكامل النظام بالكامل مع منطق التحكم بالجهاز لضمان بناء وتفريغ الضغط بسلاسة.

المواصفات الهيدروليكية
• سعة الخزان: 80 لتر  
• نوع الزيت: ISO VG68  
• الحد الأقصى لضغط النظام: 250 كجم/سم² (3450 PSI)  
• الترشيح: 10 ميكرون (خط الرجوع)، 149 ميكرون (خط السحب)  
• صمام مؤازر: للتحكم الدقيق في التدفق وحركة المشغل  
• تنظيم الضغط: يتم التحكم به برمجيًا مع تغذية راجعة رقمية  

المواصفات التقنية
• كتلة الرأس: 6.8 كجم  
• السرعة القصوى: حتى 250 كم/ساعة (قابلة للتعديل)  
• اتجاه الصدمة: عمودي (موجه بواسطة قضبان LM)  
• منصة المقعد: قاعدة فولاذية 1500 × 1500 مم  
• دقة LVDT: دقة إزاحة دون المليمتر  
• مصدر الطاقة: 415 فولت ثلاثي الطور (للمحركات)، 220 فولت تيار متردد (لأنظمة التحكم)  
• واجهة البرمجيات: حاسوب بشاشة لمس مع أدوات توليد تقارير  
• صيغة المخرجات: ملفات Word قابلة للتحرير مع بيانات ورسوم بيانية  

التطبيقات
يُعتبر جهاز اختبار صدمات الرأس أداة أساسية لشركات تصنيع السيارات، ومصنعي المقاعد، ومختبرات اختبارات السلامة، ومؤسسات البحث. ويُستخدم في:  
• تقييم سلامة الركاب وسلامة الهيكل للمقاعد  
• التحقق من المنتج أثناء مرحلة التطوير  
• اختبارات مراقبة الجودة في بيئات الإنتاج  
• التحقق من الامتثال لمعايير السلامة مثل AIS وECE وEuro NCAP  
• توليد بيانات الاختبار للهيئات التنظيمية وهيئات الاعتماد  

يجعل تصميمه المعياري وواجهة برمجة التطبيقات الموثقة بالكامل مناسبًا للتكامل مع برامج محاكاة حوادث المركبات وأنظمة جمع بيانات المختبر.  

الصيانة الوقائية والسلامة  
تشمل مهام الصيانة الوقائية فحص مستويات الزيت، تنظيف واستبدال المرشحات، التحقق من وظائف مقاييس التسارع وLVDTs، وفحص مسارات الكابلات. يتضمن البرنامج تنبيهات مدمجة لمعظم هذه المهام. آليات السلامة مثل زر التوقف الطارئ، التحذيرات قبل الصدمة، والأقفال الميكانيكية تضمن سلامة المشغل أثناء كل دورة اختبار.  

يتم ربط نموذج الرأس بحبل فولاذي لمنع السقوط الحر في حالة فشل النظام، وجميع الأسلاك مرتبة بعناية لتجنب أي تداخل مع الأجزاء المتحركة.  

الوثائق والمرفقات المضمنة:  
• دليل المشغل  
• قرص تثبيت البرمجيات  
• شهادات معايرة لجميع المستشعرات  
• رسومات CAD ثنائية وثلاثية الأبعاد  
• مخططات هيدروليكية وكهربائية  
• رسومات أدوات وتركيبات  
• جدول الصيانة الوقائية  
• قائمة مكونات المواد (BOM)  
• قائمة قطع الغيار وجهات الاتصال بالموردين  
• عينات تقارير وملفات مخرجات  
• صور عالية الدقة لإعداد الاختبار