電液伺服試驗(yàn)機(jī)

1、最大試驗(yàn)力:300kN;

2、試驗(yàn)力測(cè)量范圍:2%-100%FS;

3、試驗(yàn)力示值精度:示值精度±1%;

4、最大拉伸空間:600mm;

5、最大壓縮空間:500mm;

6、扁試樣夾持厚度:0-15;

7、圓試樣夾持直徑:Φ10-Φ32;

8、活塞位移示值精度:±0.5%FS. ;

9、變形測(cè)量分辨率:0.001 mm;

10、 變形測(cè)量精度:±1%;

11、 傳感器:油壓傳感器、引伸計(jì);

12、 控制方式:電液伺服閉環(huán)控制，控制模式可平滑切換;

13、 顯示方式:計(jì)算機(jī)屏幕顯示試驗(yàn)力、活塞位移、試樣變形測(cè)量值，屏幕顯示試驗(yàn)曲線，屏幕調(diào)零、標(biāo)定;

14、 主機(jī)尺寸:約940mm×630mm×2010mm;

15、 控制柜尺寸:1020mm×620mm×810mm;

16、 主機(jī)重量:約2500kg;

17、 總功率:2.5kW。

1、液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)主機(jī) 一臺(tái)

2、液壓萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)油源 一套

3、電液伺服全數(shù)字PC控制器(含計(jì)算機(jī)) 一臺(tái)

4、試驗(yàn)機(jī)專用PC測(cè)控卡 一件

5、打印機(jī) 一臺(tái)

6、電液伺服閥 一臺(tái)

7、電氣控制箱(與油源一體) 一套

8、壓力傳感器 一件

9、標(biāo)距50mm引伸計(jì) 一件

10、油缸活塞位移傳感器及連接件 一套

11、 全數(shù)字伺服控制軟件 一套

12、 多功能試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理軟件包 (包括拉壓常用試驗(yàn)軟件) 一套

13、 管線 一套

14、 附具(拉伸、壓縮、彎曲及安裝用備件) 一

脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)與電液伺服試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)及在疲勞試驗(yàn)中的適應(yīng)性差異

脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī):

此類試驗(yàn)機(jī)使用電機(jī)帶動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一個(gè)柱塞泵，將液壓油打入作動(dòng)器的油缸中以驅(qū)動(dòng)活塞頂出。作動(dòng)器的加載負(fù)荷通過(guò)人工觀察系統(tǒng)壓力指示裝置手動(dòng)調(diào)節(jié)溢流閥設(shè)定;作動(dòng)器往復(fù)行程通過(guò)人工調(diào)整曲柄連桿的偏心實(shí)現(xiàn);加載頻率通過(guò)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修難度大、周期長(zhǎng)。此類產(chǎn)品屬我國(guó)上世紀(jì)六、七十年代的產(chǎn)品，國(guó)際上已基本淘汰了此類產(chǎn)品。

限于產(chǎn)品開發(fā)當(dāng)時(shí)的技術(shù)狀態(tài)，設(shè)備整體的自動(dòng)化程度不高。由于是在靜態(tài)狀態(tài)下通過(guò)人工觀察系統(tǒng)壓力指示手動(dòng)調(diào)節(jié)溢流閥設(shè)定加載負(fù)荷，所以不能準(zhǔn)確設(shè)定動(dòng)態(tài)疲勞加載的上下限負(fù)荷，誤差較大。在眾多用戶的實(shí)際使用中，也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。且由于使用壓力傳感器間接測(cè)量載荷，故實(shí)際測(cè)量的載荷示值誤差較大。

脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)工作時(shí)，油泵每次泵出的油量?jī)H幾百毫升，活塞的行程較小，所以脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)基本上用于建筑工程上的巖土、混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等變形量較小的疲勞試驗(yàn)。

由于作動(dòng)器的卸載(回縮)是依靠作動(dòng)頭上彈簧拉回的，不具備雙向加載和控制能力，無(wú)法跟蹤試件自身的回彈，故基本無(wú)法保證疲勞試驗(yàn)時(shí)下限載荷的要求，且誤差很大。某些特殊情況下，甚至易造成作動(dòng)頭與試件表面的脫離，以至于有時(shí)會(huì)產(chǎn)生作動(dòng)頭敲擊試件的現(xiàn)象。

在車軸車橋試驗(yàn)中，軸體產(chǎn)生的變形較大，要求加載仿真的程度高(不然會(huì)造成非軸體自身因素產(chǎn)生的試件失效，失去了試驗(yàn)的意義)。試驗(yàn)時(shí)，無(wú)論靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，均需在試件上有兩個(gè)平衡的加載點(diǎn)，左右加載點(diǎn)的加載動(dòng)作和加載負(fù)荷必須一致。單臺(tái)脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)不具備在車軸試驗(yàn)中的兩點(diǎn)加載能力，如要增加一個(gè)加載點(diǎn)，必須在油路中并聯(lián)一個(gè)做動(dòng)器。但如此增加做動(dòng)器的方式，則勢(shì)必對(duì)半降低加載行程，完全滿足不了車軸試驗(yàn)的需要。另外的一種辦法就是將兩臺(tái)脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)并聯(lián)、同步，脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)廠家的1000kN脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)就是并聯(lián)兩臺(tái)500kN脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)。但是這樣做的代價(jià)就是成倍的增加設(shè)備投資，而且兩臺(tái)設(shè)備的同步效果是很差的。即使兩臺(tái)設(shè)備的加載動(dòng)作可以同步，但加載的負(fù)荷也會(huì)產(chǎn)生較大的偏差，導(dǎo)致車軸試驗(yàn)的左右加載差異，人為地造成車軸試件的非正常失效，試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

在車軸車橋的靜態(tài)剛度和強(qiáng)度試驗(yàn)中，兩臺(tái)并聯(lián)的脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)也根本不可能由人工操作完成同步加載(脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)在靜態(tài)試驗(yàn)時(shí)是由人工操作進(jìn)回油閥完成的)。此外，由于脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)缺乏完備的測(cè)控系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)試件各測(cè)點(diǎn)的變形測(cè)量和取得試驗(yàn)曲線。同時(shí)，脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)由于沒有力值反饋，完全是開環(huán)控制，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)載荷均勻加載和變形控制。

由此可見，脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)由于自身作動(dòng)機(jī)理上的限制，可以肯定此類試驗(yàn)機(jī)完全不適合車軸車橋的性能試驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外諸多生產(chǎn)廠家?guī)缀鯖]有再使用此類設(shè)備用于車軸車橋試驗(yàn)的，這也從另一個(gè)方面論證了上述結(jié)論。

電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī):

電液伺服系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，其中最突出的就是響應(yīng)速度快、輸出功率大、測(cè)量和控制精度高，因而在航空、航天、軍事、冶金、交通、工程機(jī)械等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電液伺服技術(shù)是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)高周疲勞、程控疲勞和低周疲勞以及靜態(tài)的恒變形速率、恒負(fù)荷速率和各種模擬仿真試驗(yàn)系統(tǒng)的最佳技術(shù)手段。已是國(guó)際上測(cè)控領(lǐng)域的主流，國(guó)內(nèi)也正在往這個(gè)方向發(fā)展。

使用電液伺服閥對(duì)疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)精確、連續(xù)的壓力控制，不僅能瞬時(shí)輸出尖端脈沖，而且可以由計(jì)算機(jī)控制其輸出正弦波、三角波或方波，使得疲勞試驗(yàn)機(jī)的功能得以大大加強(qiáng)。不但可以做動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)，還可以做試件的靜態(tài)性能試驗(yàn)。而且由于在動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)中使用電液伺服閥進(jìn)行載荷控制，可以精確地控制輸出最小試驗(yàn)負(fù)荷和最大試驗(yàn)負(fù)荷，不會(huì)產(chǎn)生由于負(fù)荷輸出不準(zhǔn)確帶來(lái)的疲勞壽命的測(cè)量誤差。

操作簡(jiǎn)潔、方便，使用者只需在電腦上輸入相應(yīng)的試驗(yàn)參數(shù)，系統(tǒng)即可全自動(dòng)完成整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程，不必再由人工進(jìn)行繁雜的調(diào)整。同時(shí)，由于系統(tǒng)程序的靈活性，各種非正常狀況均可被監(jiān)測(cè)并處理，高效而且安全。

以今天的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀看，電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)的缺點(diǎn)就是較低噸位的整機(jī)價(jià)格較脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)高，有些用戶難以承受。但隨著試驗(yàn)載荷增加到一定噸位以上(比如1000kN)，電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)即顯現(xiàn)出來(lái):大噸位的電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)價(jià)格已經(jīng)比同等噸位的脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)價(jià)格低了近20%。

眾多用戶已經(jīng)意識(shí)到電液伺服技術(shù)的優(yōu)異性能和突出的性價(jià)比，越來(lái)越多的放棄使用脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)而轉(zhuǎn)向購(gòu)買電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)。這已是測(cè)控試驗(yàn)領(lǐng)域的主導(dǎo)趨勢(shì)。

1、 主機(jī):配置油缸下置式主機(jī)機(jī)架，此結(jié)構(gòu)大大降低了主機(jī)高度，運(yùn)輸、安裝方便，性能穩(wěn)定、可靠。蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)的主機(jī)，絲杠固定不同，蝸輪蝸桿副安裝在在移動(dòng)橫梁內(nèi)，由盤式電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)絲母旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)移動(dòng)橫梁上下移動(dòng)。上下對(duì)中穩(wěn)定性好，試驗(yàn)曲線平滑無(wú)臺(tái)階，主機(jī)剛度較大。

2、 測(cè)控系統(tǒng):由電液伺服油源、全數(shù)字PC伺服控制器、電液伺服閥、壓力傳感器、測(cè)量試件變形的引伸計(jì)、測(cè)量位移的光電編碼器、試驗(yàn)機(jī)專用PC測(cè)控卡、打印機(jī)、多功能試驗(yàn)軟件包、電氣控制單元等部分組成;

3、 標(biāo)準(zhǔn)電液伺服油源:

1)為負(fù)載適應(yīng)型進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，采用成熟技術(shù)按標(biāo)準(zhǔn)模塊化單元設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造，專門為電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)配套使用;

2) 選用技術(shù)成熟的油泵-電機(jī)，質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定;

3) 采用獨(dú)有技術(shù)自行研制生產(chǎn)的負(fù)載適應(yīng)型節(jié)流調(diào)速閥，系統(tǒng)壓力穩(wěn)定、自適應(yīng)恒壓差流量調(diào)節(jié)，無(wú)溢流能耗，易于進(jìn)行PID閉環(huán)控制;

4) 管路系統(tǒng):管路、接頭及其密封件選用性能穩(wěn)定的成組套件，保證液壓系統(tǒng)密封可靠，無(wú)滲漏油故障發(fā)生;

4、 電氣控制柜:

a、 系統(tǒng)的所有強(qiáng)電部件集中在強(qiáng)電控制柜內(nèi)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電單元與測(cè)控弱電單 元的有效分離，保證測(cè)控系統(tǒng)不受干擾，長(zhǎng)期穩(wěn)定工作;

b、 電控柜上設(shè)置手動(dòng)操作按扭，包括電源開關(guān)、急停以及油源油泵開停等;

5、 全數(shù)字PC伺服控制系統(tǒng):

a) 系統(tǒng)以PC計(jì)算機(jī)為主體，全數(shù)字PID調(diào)節(jié)，配以PC卡板式伺服放大器、測(cè)控軟件及數(shù)據(jù)采集和處理軟件，可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力、試樣變形、活塞位移的閉環(huán)控制和控制模式的平滑切換;

b) 系統(tǒng)由三路信號(hào)調(diào)理單元(試驗(yàn)力單元、油缸活塞位移單元、試件變形單元)、控制信號(hào)發(fā)生器單元、伺服閥驅(qū)動(dòng)單元、伺服油源控制單元、必要的I/O接口、軟件系統(tǒng)等組成;

c) 系統(tǒng)的閉環(huán)控制回路:測(cè)量傳感器(壓力傳感器、位移傳感器、變形引伸計(jì))與伺服閥、控制器(各信號(hào)調(diào)理單元)、伺服放大器一起組成多個(gè)閉環(huán)控制回路，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)力、油缸活塞位移、試樣變形的閉環(huán)控制功能;具有等速率試驗(yàn)力、等速率油缸位移、等速率應(yīng)變等多種控制模式，并可實(shí)現(xiàn)控制模式的平滑切換，使系統(tǒng)具有更大的靈活性;

6、試驗(yàn)機(jī)專用PC卡板式伺服放大器:

a、為可插拔式PC卡板，應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)總線控制技術(shù)專為試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)，有程控模擬放大器，A/D轉(zhuǎn)換，數(shù)字量采集通道，數(shù)字量I/O等;

b、該專用測(cè)控卡與PC機(jī)組成單卡測(cè)控系統(tǒng)，可直接與傳感器相連接，進(jìn)行測(cè)控和數(shù)據(jù)采集，使復(fù)雜的測(cè)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)變的簡(jiǎn)潔可靠;

c、采用計(jì)算機(jī)總線技術(shù)，直接插入計(jì)算機(jī)擴(kuò)展槽內(nèi)，全數(shù)字電路，調(diào)零、增益調(diào)整等均通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，是試驗(yàn)機(jī)測(cè)控技術(shù)發(fā)展的最新產(chǎn)品單元;

d、增益可編程串級(jí)放大器，可得到不同增益的放大倍數(shù);

e、傳感器供橋電源與A/D芯片的基準(zhǔn)電壓共用同一電壓，整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)同比衰減，實(shí)現(xiàn)了供橋電源的硬件補(bǔ)償技術(shù);

f、通過(guò)多位A/D轉(zhuǎn)換滿足系統(tǒng)的靈敏度和分辨率要求，避免了軟件倍頻方法降低系統(tǒng)的特性;

7、多功能試驗(yàn)軟件包:

a、操作系統(tǒng)Windows98/XP/2000平臺(tái)下，全中文操作界面;

b、計(jì)算機(jī)屏幕顯示試驗(yàn)力、油缸位移、加載速率、變形試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制時(shí)間-試驗(yàn)力/變形、變形-試驗(yàn)力等多種試驗(yàn)曲線;自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理方法滿足GB228-2002標(biāo)準(zhǔn)要求，如上下屈服點(diǎn)、最大力點(diǎn)、各類規(guī)定非比例應(yīng)力點(diǎn)、各類規(guī)定全伸長(zhǎng)應(yīng)力點(diǎn)等;同時(shí)滿足試驗(yàn)機(jī)壓力試驗(yàn)要求;

c、軟件同時(shí)提供數(shù)據(jù)分析功能，滿足試驗(yàn)人員進(jìn)行試驗(yàn)分析及進(jìn)行特殊試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理。

d、具備較強(qiáng)的圖形操作功能，如動(dòng)態(tài)試驗(yàn)曲線和數(shù)顯功能，圖形放大、截取功能，光標(biāo)跟隨顯示功能等;

e、采用VXDs高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多通道(最多16路)的高速數(shù)據(jù)采集;

f、系統(tǒng)具有完整的文件操作功能用于試驗(yàn)曲線、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存;同時(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以ASCII碼形式進(jìn)行存儲(chǔ)，以便于用戶進(jìn)行二次數(shù)據(jù)處理;

g、具有單件試驗(yàn)報(bào)表輸出和批量試驗(yàn)報(bào)表輸出打印功能;

8、控制系統(tǒng)具有過(guò)載、超設(shè)定、斷電、活塞到達(dá)極限位置等保護(hù)功能;

9、液壓夾緊油源:獨(dú)立的低噪音液壓夾緊油源，控制夾頭的夾緊與松開。