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產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
一、設(shè)備概況
1、設(shè)備的設(shè)計(jì)制作依據(jù)
本試驗(yàn)臺(tái)是在我公司設(shè)計(jì)制作的同類產(chǎn)品基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)制作過程中綜合了國內(nèi)外同類產(chǎn)品和十余家用戶方案的多次討論，參考了法國標(biāo)準(zhǔn)NFEN和日本標(biāo)準(zhǔn)JASO和JIS，以及相關(guān)同類設(shè)備的制造技術(shù)，綜合了各種標(biāo)準(zhǔn)的要求，將本項(xiàng)目的疲勞試驗(yàn)由一臺(tái)緊湊的兩柱結(jié)構(gòu)和一組智能化液壓站完成。設(shè)備自動(dòng)化程度高，試驗(yàn)成本低，可節(jié)省50%以上的電力費(fèi)用；試驗(yàn)頻率高，波形功能全，軟件功能強(qiáng)。設(shè)備體積小，特別適合國內(nèi)從事前沿技術(shù)研究工作使用。
2、設(shè)備主要試驗(yàn)功能
本試驗(yàn)臺(tái)采用電液伺服的方式，全套設(shè)備都是由計(jì)算機(jī)測控，并有配套的試驗(yàn)軟件，包括試驗(yàn)控制、數(shù)據(jù)采集及其處理，可實(shí)現(xiàn)模擬試件的垂向工作狀態(tài)，進(jìn)行百萬次（106）以上的疲勞試驗(yàn)。
加載方式：載荷—頻率
控制加載波形：正弦波
本設(shè)備配備可推進(jìn)式特制高低溫環(huán)境條件試驗(yàn)箱，可進(jìn)行常溫和-40℃～200℃的高低溫環(huán)境條件試驗(yàn)。通過特殊設(shè)計(jì)推進(jìn)（出）機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)有高低溫境條件和無高低溫環(huán)境條件兩用試驗(yàn)功能。
3、設(shè)備主要組成
本設(shè)備的主體是由兩剛性立柱組成主機(jī)框架，由計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)完成的作動(dòng)器移動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)組成，其余部分包括靈活實(shí)用的樣件安裝卡具組件，垂向加載作動(dòng)器（±100kN）安裝機(jī)構(gòu)，組合閥電流伺服控制系統(tǒng)，智能型節(jié)能液壓系統(tǒng)，負(fù)荷測控、變形測控、位移測控、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，及波形發(fā)生控制軟件系統(tǒng)。
試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)由智能節(jié)能恒壓伺服油源、液壓分油濾油器、蓄能器、高性能數(shù)字八通道伺服測控系統(tǒng)、伺服控制器、計(jì)算機(jī)及相應(yīng)控制測試系統(tǒng)軟件等部分組成。
本試驗(yàn)設(shè)備液壓源采用變頻調(diào)速和軟啟動(dòng)組合方式，疲勞試驗(yàn)在小負(fù)荷小流量試驗(yàn)時(shí)可大量節(jié)省能源，多達(dá)50%以上。整機(jī)功能37kW，小負(fù)荷耗電僅用5kW。
本設(shè)備采用智能液壓配油系統(tǒng)、主電控變頻調(diào)速柜、計(jì)算機(jī)控制臺(tái)控制。工作狀況穩(wěn)定，保護(hù)功能強(qiáng)大。
二、主要技術(shù)要求及參數(shù)
1、控制系統(tǒng)
采用微機(jī)控制
控制方式：位移或載荷—頻率閉環(huán)切換控制，可手動(dòng)控制或自動(dòng)控制，保證在不同的加載速率下能夠連續(xù)線性測控，控制穩(wěn)定可靠。
加載波形：正弦波
數(shù)據(jù)采集：可實(shí)現(xiàn)對(duì)載荷、頻率、位移、溫度等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示和記錄。采集精度高，采集頻率≥200kHz。
安全性：對(duì)載荷、位移、壓力和溫度等具有參數(shù)設(shè)定和超限保護(hù)功能。
2、垂向作動(dòng)器
1） 垂向作動(dòng)器：1個(gè) zui大載荷：±100kN
2） 行程：0~100mm
3） 加載頻率范圍：0.5~10Hz
3、液壓伺服油源
油源系統(tǒng)總流量≥80L/min，壓力21MPa，具有油源啟動(dòng)的手控/遙控選擇，電控的“低壓-高壓”軟啟動(dòng)，油溫自動(dòng)保護(hù)，自動(dòng)超壓保護(hù)等功能，節(jié)能，符合環(huán)保要求。
系統(tǒng)失控時(shí)自動(dòng)鎖定油缸，起到保護(hù)作用。
油源設(shè)有溫控保護(hù)、煙霧報(bào)警等安全措施。
4、冷卻裝置
液壓油源可配置水冷卻裝置，對(duì)循環(huán)水再冷卻，溫度低于10℃。（用戶自配）
5、高低溫環(huán)境箱
內(nèi)容積（長×寬×高）參考尺寸：0.2m×0.2m×0.2m（以樣品zui大外形尺寸為準(zhǔn)）
調(diào)溫范圍：-40℃~ +200℃；溫度差：≤ 2 ℃
溫度偏差：高溫≤±2℃，低溫≤±3℃
溫度波動(dòng)度：高溫≤±1℃，低溫≤±1.5℃
濕度范圍：30～98% R.H
連續(xù)工作時(shí)間：≥ 72 h
6、疲勞試驗(yàn)結(jié)構(gòu)指標(biāo)
（1）工位空間（長×寬×高）：30mm×30mm×50mm
（2）工作臺(tái)輪廓（長×寬）： 1000mm×600mm（由高低溫箱外形尺寸度確定）
（3）整機(jī)輪廓（長×寬×高）：1.1m×0.6m×1.3m
7、系統(tǒng)精度
載荷測量誤差：≤1 %
位移測量誤差：≤1 %
動(dòng)態(tài)測量誤差：≤2 %
8、本試驗(yàn)臺(tái)具有100萬次循環(huán)的良好運(yùn)行能力。
三、主機(jī)結(jié)構(gòu)原理與特點(diǎn)
1. 本設(shè)備是在一個(gè)剛性兩柱式封閉框架內(nèi)，在臺(tái)面上裝有試驗(yàn)用夾具。兩柱式框架的移動(dòng)橫梁上裝有軸向加載作動(dòng)器，對(duì)樣品施加具有一定振幅和一定頻率的動(dòng)態(tài)載荷，載荷大小可連續(xù)調(diào)整。試驗(yàn)全過程可在計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)完成，打印輸出結(jié)果。
2. 兩柱式框架由兩個(gè)立柱裝在基座和橫梁上構(gòu)成?？蚣芙Y(jié)構(gòu)件剛性互聯(lián)，避免試驗(yàn)平臺(tái)振動(dòng)，減少整體振動(dòng)。加載作動(dòng)器固定在移動(dòng)橫梁上，通過高強(qiáng)度鎖緊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)垂向穩(wěn)定可靠的加載功能。
3. 通過特殊設(shè)計(jì)推進(jìn)（出）機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)有高低溫境條件和無高低溫環(huán)境條件兩用試驗(yàn)功能。
四、主要技術(shù)項(xiàng)目描述
1. 控制系統(tǒng)：采用位移與載荷數(shù)據(jù)閉環(huán)微機(jī)控制。
2. 控制方式：位移或載荷—頻率自動(dòng)切換控制，手動(dòng)控制與自動(dòng)控制相結(jié)合；可變加載速率下連續(xù)線性測控，使控制功能穩(wěn)定可靠。
3. 加載波形：正弦波
4. 數(shù)據(jù)采集：可實(shí)現(xiàn)對(duì)載荷、位移、頻率等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。高精度采集，采集頻率≥10K。
5. 安全性：對(duì)載荷、位移、壓力和溫度具有參數(shù)設(shè)定和超限保護(hù)功能。
6. zui大載荷： 100kN±0.5% 分辨率：1/10000
7. 位移測量： 0～100mm±0.2mm 分辨率：0.1mm
8. zui大振幅： ±15mm 頻率：0～10Hz
9. 變形測量：25mm±0.05mm 分辨率：0.005mm
10. 壓力測量： 0～21MPa±2kPa 分辨率：0.5 kPa；
11. 超限控制：
12. 負(fù)荷控制：+10%
13. 位移控制：±10mm
14. 壓力控制：+10%
15. 外徑控制：+20%
16. 樣品尺寸:15×15cm
17. 油溫控制：±5℃
18. 電壓保護(hù)：+10%
19. 欠壓保護(hù)：-15%
20. 漏電保護(hù)：有
液壓站參數(shù)：
變頻調(diào)速泵組:
a．工作壓力：21～28 MPa，zui大流量：80L/min
b． 15kW變頻調(diào)速1臺(tái)
c． 22kW軟啟動(dòng)
作動(dòng)器參數(shù):
a．zui大負(fù)荷：100kN
b．zui大行程：0~100mm
c．zui大壓力：31 MPa
d．工作振幅：±5mm（zui大值）
e．工作頻率：0.1～10Hz
f．位移閉環(huán)：內(nèi)置配套差動(dòng)變壓器
負(fù)荷傳感器（1只）：美國世銓
輪輻式負(fù)荷傳感器：100kN±0.03% FS，
位移傳感器參數(shù)：
線性光電傳感： 200mm±0.2mm 分辨率：0.1mm
變形傳感器參數(shù)：
線性光電尺： 0～25mm±0.2mm 分辨率：0.1mm
五、伺服作動(dòng)器組件
1. 伺服作動(dòng)器
2. 伺服作動(dòng)器是電液伺服系統(tǒng)中產(chǎn)生力和位移的施力裝置，是關(guān)鍵部件之一。該作動(dòng)器設(shè)計(jì)上采用了多級(jí)柔性支撐組合式密封,位移傳感器內(nèi)置于活塞中。負(fù)荷傳感器直接和作動(dòng)器活塞桿剛性連接,從而保證作動(dòng)器具有低阻尼,高頻響應(yīng)的動(dòng)態(tài)特性。
3. 負(fù)荷傳感器
4. 本設(shè)計(jì)提供0.03級(jí)的輪輻式高精度動(dòng)態(tài)力學(xué)傳感器，其高度低，抗側(cè)向力性能好。
5. 位移傳感器
6. 本設(shè)計(jì)采用差動(dòng)變壓器（LVDT）作為位移測量傳感器。阜新研究院生產(chǎn)的差動(dòng)變壓器精度指標(biāo)為0.2%F.S
7. 伺服閥
8. 本設(shè)計(jì)選用伺服閥， 100kN作動(dòng)缸,動(dòng)態(tài)伺服作動(dòng)缸的頻響至關(guān)重要。本機(jī)選用優(yōu)于30Hz伺服閥。
六、液壓系統(tǒng)泵站
液壓系統(tǒng)泵站主要由液壓泵組、油箱、電控柜、冷卻器、高低壓濾油器、高低壓閥、蓄壓器、循環(huán)泵組等組成。
1、液壓泵組
根據(jù)壓力為21MPa，流量為80L/min的要求，采用二泵組并聯(lián)組成，泵組總流量＞80L/min。高壓泵選用軸向柱塞泵。電機(jī)采用變頻交流電機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是噪音小，工作穩(wěn)定可靠。二個(gè)泵組同時(shí)工作時(shí)，其噪音低于75 分貝，低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。試驗(yàn)時(shí)可根據(jù)需要開啟1～2個(gè)泵組，其中一臺(tái)泵采用變頻調(diào)速，以節(jié)省能源，降低噪音。總能源節(jié)省約50%，同時(shí)也減少了油的發(fā)熱量。
2、電控柜
電控柜包括二臺(tái)泵組的星-角起、停主回路，其中一臺(tái)采用計(jì)算機(jī)控制智能型變頻調(diào)速器，工作組合由可編程邏輯控制器控制、各種輔助電路、操作顯示面板、及安全保護(hù)裝置組成。
二個(gè)主電機(jī)的起動(dòng)采用*的軟起動(dòng)技術(shù)，體積小，保證使用壽命并減少觸頭的維修。按國家有關(guān)電工規(guī)范設(shè)計(jì)制造大功率電路，確保安全。
可編程邏輯控制器用以控制各泵組的啟停、高低壓力的轉(zhuǎn)換、溫度、過載、液位、濾油等的保護(hù)、油循環(huán)泵組等輔助裝置的運(yùn)行，并有操作顯示面板顯示監(jiān)控，另設(shè)報(bào)警裝置報(bào)警?？删幊踢壿嬁刂破鳎捎眠M(jìn)口器件。
液壓源可與ZNK－0820控制器聯(lián)機(jī)操作，并有互鎖。即控制器上可以操作液壓源的高低壓閥，使之停止、低壓、高壓。在出現(xiàn)故障時(shí)，控制器可選擇停止油壓進(jìn)行保護(hù)。
3、濾油器及蓄壓器
液壓源配套高壓及低壓濾油器以進(jìn)行*級(jí)保護(hù)。本設(shè)備設(shè)有蓄壓穩(wěn)定器對(duì)各泵組輸出油壓給預(yù)穩(wěn)壓保護(hù)。
七、軟件功能及特點(diǎn)
我公司八通道控制系統(tǒng)是我公司的數(shù)字式控制系統(tǒng)，并提供ZNYS－0805系統(tǒng)軟件，配置我公司自行設(shè)計(jì)的軟件。
1. ZNK－0820控制器是我公司自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)控制系統(tǒng)
2. ZNK－0820控制器是*的、應(yīng)用zui廣泛的電液伺服多通道數(shù)字式控制器，可用于各通道的獨(dú)立加載多通道的協(xié)調(diào)控制。
3. zui高采樣速率，均大于200kHz。
4. 20位函數(shù)發(fā)生器，頻率為0.01～200Hz。
5. 測量系統(tǒng)20位,20點(diǎn)線性修正,可全量程或分級(jí)量程應(yīng)用，保證精度。
6. 具有多種方式的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)可存轉(zhuǎn)于Excel和Word文檔，并可在該文當(dāng)下實(shí)現(xiàn)用戶自主編制報(bào)表，打印報(bào)告單。
7. 軟件功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理、保存、打印，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)被顯示在屏幕上，實(shí)現(xiàn)全功能地、數(shù)字化地瞬間記錄試驗(yàn)波形，描繪曲線，可以進(jìn)行多條曲線比較。軟件中的歷史數(shù)據(jù)回放功能可以重現(xiàn)試驗(yàn)過程、檢驗(yàn)各種功能、驗(yàn)證用戶的各種設(shè)置,可以讓用戶在試驗(yàn)前就調(diào)試程序、在試驗(yàn)后反復(fù)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證、重現(xiàn)關(guān)鍵試驗(yàn)的過程；數(shù)據(jù)庫管理、樣品比較等功能結(jié)合起來，直觀性較好，易于被用戶接受；通過windows遠(yuǎn)程桌面連接到客戶端電腦上，來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程專家分析。
八、試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)配置
1. 主機(jī)框架期工程
2. 垂向作動(dòng)器一套（10t）
3. 負(fù)荷傳感器一套（10t）
4. 液壓伺服閥一只（10t一只）
5. 液壓伺服驅(qū)動(dòng)一套（10t一套）
6. 液壓伺服控制一套（10t一套）
7. 位移檢測系統(tǒng)一套，200mm差動(dòng)式一套。
8. 位移測試系統(tǒng) 200mm光柵式一套
9. 智能二單元組合式液壓源（80L）一套
10. 電機(jī)：15kW變頻電機(jī)一臺(tái) 22kW一臺(tái)
11.
（1）20kW 變頻器一套
（2）22kW 1500轉(zhuǎn)軟啟動(dòng)一套
12. 液壓子站 一套
13. 智能電器控制箱一臺(tái)
14. 計(jì)算機(jī)控制臺(tái)一臺(tái)
15. 手控盒一只
16. 遠(yuǎn)程控制盒一只
17. 八通道控制器一套
18. 遠(yuǎn)程現(xiàn)場動(dòng)態(tài)觀察系統(tǒng)一套
19. 配套電纜一套
20. 配套液壓管路一套
21. *的多通道ZNK-0820控制器一套
22. 頻率為0.001～200Hz 20位函數(shù)發(fā)生器一臺(tái)
23. 20位20點(diǎn)測量線性修正系統(tǒng)一套
24. 多功能不間斷電源正弦補(bǔ)償器一臺(tái)
25. 用于轉(zhuǎn)存于Excel和Word文檔轉(zhuǎn)換系統(tǒng)一套