DST 1105電液伺服動(dòng)靜多功能試驗(yàn)機(jī)

一、簡介：電液伺服動(dòng)靜多功能試驗(yàn)機(jī)（試驗(yàn)系統(tǒng)）屬于專項(xiàng)使用試驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)不同應(yīng)用場合其配置和結(jié)構(gòu)形式不同。我司動(dòng)靜態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)（試驗(yàn)系統(tǒng)）的開發(fā)過程中，博采有名電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司的開發(fā)制造經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國內(nèi)用戶使用習(xí)慣，采用“單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化”開發(fā)理念，實(shí)現(xiàn)了‘為國內(nèi)用戶提供性價(jià)比更高的動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)’的宗旨。設(shè)備關(guān)鍵的配套元件選用、國內(nèi)同類產(chǎn)品的有名品牌產(chǎn)品。根據(jù)試驗(yàn)對象要求的高低，選配合適的伺服控制器、伺服閥、液壓系統(tǒng)關(guān)鍵元件，不但保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，對于用戶應(yīng)用來說也大大提高了性價(jià)比。我們的宗旨就是為客戶提供量身定制的試驗(yàn)系統(tǒng)！電液伺服動(dòng)靜多功能試驗(yàn)機(jī)主要用于材料和零部件的動(dòng)、靜態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)，包括材料和零部件的拉伸、壓縮、彎曲、低周和高周疲勞試驗(yàn)。通過配置相應(yīng)的附件和試驗(yàn)軟件可用于各種材料的裂紋擴(kuò)展、斷裂力學(xué)以及其他各種力學(xué)試驗(yàn)。廣泛用于航空航天、船艦、***、科研院所、企業(yè)新品研發(fā)、企業(yè)產(chǎn)品檢驗(yàn)等材料試驗(yàn)領(lǐng)域。二、方案描述電液伺服動(dòng)靜多功能試驗(yàn)機(jī)主要由：一臺(tái)主機(jī)(含100kN伺服直線作動(dòng)器)；一臺(tái)恒壓伺服油源（36L/min）；一對液壓夾頭（可靠夾持力100kN）；一臺(tái)全數(shù)字伺服控制器DSTC100；聯(lián)想品牌電腦（含試驗(yàn)軟件）以及其他標(biāo)配附件共同組成。系統(tǒng)工作的基本原理如圖1，系統(tǒng)控制框圖如圖2。各功能部分分項(xiàng)描述如下：2.1 主機(jī)主機(jī)為雙立柱加橫梁底座（立柱表面電鍍硬鉻）框架式結(jié)構(gòu)，伺服直線作動(dòng)器下置結(jié)構(gòu)。主機(jī)作用是提供試樣連接接口，接受程序指令完成試樣的加載。其突出特點(diǎn)如下：2.1.1主機(jī)為雙立柱框架式結(jié)構(gòu)，橫梁采用液壓油缸控制升降、液壓缸控制夾緊式結(jié)構(gòu)，使試驗(yàn)調(diào)整、操控方便。特殊的液壓油路設(shè)計(jì)既可以保證試驗(yàn)的穩(wěn)固可靠，可以在非試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)橫梁保持鎖止不動(dòng)。2.1.2橫梁具有很高的剛度和強(qiáng)度。同時(shí)造型具有立體感，美觀大方。2.1.3橫梁升降、鎖緊油缸的密封元件采用進(jìn)口產(chǎn)品，品質(zhì)可靠，結(jié)構(gòu)獨(dú)特。2.1.4立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進(jìn)一步提高外形的美觀程度，同時(shí)提高防腐蝕能力。2.1.5橫梁操控（升降、夾緊）驅(qū)動(dòng)模塊采用高品質(zhì)液壓元件集成，控制臺(tái)設(shè)置符合人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的操作臺(tái)，便于試驗(yàn)者操作。2.1.6伺服直線作動(dòng)器與工作臺(tái)剛性連接，內(nèi)置非接觸式高頻響LVDT位移傳感器，外置美國MOOG公司伺服閥，7Mpa下流量38L/min。負(fù)荷傳感器采用美國Vishay世銓輪輻式試驗(yàn)機(jī)專項(xiàng)使用傳感器。2.1.7設(shè)計(jì)由精度不大于5u國產(chǎn)溫州黎明準(zhǔn)確濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器組成的中繼濾油穩(wěn)壓模塊。2.1.8單元化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)的伺服直線作動(dòng)器具有低阻尼、高響應(yīng)、高壽命、大間隙設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。作動(dòng)器的密封元件全部采用進(jìn)口伺服作動(dòng)器專項(xiàng)使用高速密封元件，加之作動(dòng)器活塞桿的支撐打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用非金屬支撐、大間隙設(shè)計(jì)，具有高速不燒結(jié)自潤滑的特點(diǎn)。2.1.9伺服直線作動(dòng)器振幅較限位置設(shè)計(jì)液壓緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷。2.1.10伺服直線作動(dòng)器頻率響應(yīng)不小于75Hz。2.1.11專項(xiàng)使用夾具與伺服直線作動(dòng)器聯(lián)接螺桿處可選配預(yù)應(yīng)力環(huán)，保證在進(jìn)行過零拉壓試驗(yàn)時(shí)的運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)可提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，減小噪音。結(jié)構(gòu)與美國MTS公司601 Sprial Washers類似。如下圖3。2.1.12伺服作動(dòng)器和底座負(fù)荷傳感器連接處均可接強(qiáng)迫液壓夾頭。2.2 恒壓伺服油源恒壓伺服油源采用封閉式準(zhǔn)靜音設(shè)計(jì)，整體為柜臺(tái)式設(shè)計(jì)。油源為主機(jī)提供運(yùn)動(dòng)所需壓力油。類似油源照片如下，圖4為敞開式油源，圖5為封閉式油源。 2.2.1元器件選擇可靠l 油泵為德國Eckerle內(nèi)嚙合齒輪泵，內(nèi)嚙合齒輪泵的突出特點(diǎn)是，噪音低、液壓脈動(dòng)小，使用壽命長，非常適合動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)的工況。l 電機(jī)品牌ABB電機(jī)，該電機(jī)采用鑄鐵外殼，抗震動(dòng)能力強(qiáng)，軸承均采用進(jìn)口品牌，運(yùn)行平穩(wěn)，整體抗過載能力強(qiáng)。l 系統(tǒng)膠管總成選用進(jìn)口意大利產(chǎn)品，該產(chǎn)品使用壽命長，適合高壓系統(tǒng)長期使用。l 主溢流閥、電磁換向閥采用VTOZ產(chǎn)品（引進(jìn)意大利ATOS技術(shù)），過濾器選用黎明液壓產(chǎn)品（引進(jìn)HYDAC技術(shù)）過濾精度達(dá)到3um，此類元器件在試驗(yàn)系統(tǒng)上已得到驗(yàn)證，并且該類元件的選用大大提高了產(chǎn)品的性價(jià)比。l 電器元件選用國產(chǎn)品牌德力西產(chǎn)品。出后機(jī)型配置施耐德產(chǎn)品。2.2.2系統(tǒng)集成科學(xué)、可靠、合理l 為了降低噪音并且保護(hù)電機(jī)，電機(jī)和油泵的連接采用彈性聯(lián)軸器，可有效減小啟動(dòng)、加載瞬間對電機(jī)油泵的沖擊。l 液壓系統(tǒng)設(shè)置兩種壓力，高壓（額定壓力）21Mpa，低壓（啟動(dòng)壓力）3Mpa，系統(tǒng)在啟動(dòng)及調(diào)整時(shí)，選用低壓，試驗(yàn)時(shí)選用高壓。高低壓配合使用安全節(jié)能。l 考慮到系統(tǒng)長時(shí)間高壓運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)熱非常大，液壓油的持續(xù)高溫會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生很大傷害，因此，系統(tǒng)配置效率高水冷卻器，使液壓油維持在一個(gè)較穩(wěn)定合適的溫度。l 液壓系統(tǒng)配有多個(gè)預(yù)警裝置，有效監(jiān)控油源的運(yùn)行。高壓過濾器油阻啟動(dòng)緊急信號(hào)；油溫啟動(dòng)緊急信號(hào)；液位啟動(dòng)緊急信號(hào)，電機(jī)過載保護(hù)等。l 電器線路接頭采用冷壓連接，而非錫焊工藝。2.2.3外觀漂亮（僅閉式油源）l 強(qiáng)電柜鈑金件外殼采用烤漆工藝，附著力好，美觀漂亮。l 按鈕、指示燈位置布局符合人機(jī)工程學(xué)原理。l 動(dòng)力體采用封閉結(jié)構(gòu)，有效阻隔運(yùn)行噪音，使用環(huán)境更環(huán)保！l 油源底部設(shè)置定制減震墊。2.3 液壓夾頭2.3.1液壓夾頭采用缸體運(yùn)動(dòng)活塞靜止式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)夾塊平動(dòng)夾持，該方式有效減小了試驗(yàn)初始力。2.3.2夾頭為開式結(jié)構(gòu)，通過更換楔形夾塊滿足不同大小棒材或板材試驗(yàn)。2.3.3 液壓夾頭夾持力可通過減壓閥調(diào)節(jié)，減壓壓力范圍5Mpa-21Mpa。無級可調(diào)壓力可適應(yīng)小負(fù)載脆性材料和大負(fù)載塑性材料的加持。并能保證試驗(yàn)的可靠性。2.3.4 夾頭密封元件與作動(dòng)器密封元件一樣采購進(jìn)口產(chǎn)品。2.3.5 夾頭配置接頭和液壓膠管均為進(jìn)口膠管，性能可靠。 2.4全數(shù)字伺服控制器主要技術(shù)指標(biāo)2.4.1個(gè)全數(shù)字通用信號(hào)調(diào)理單元：試驗(yàn)力、位移兩個(gè)閉環(huán)控制回路。具有控制模式無擾平滑切換功能。2.4.2較高閉環(huán)控制數(shù)據(jù)刷新頻率為6kHz。2.4.3控制器A/D、D/A分辨率為16位。2.4.4信號(hào)發(fā)生頻率范圍：1?10-3Hz～100Hz。2.4.5信號(hào)發(fā)生器波形：正弦波、三角波、方波等。2.4.6控制精度：靜態(tài)控制精度精度典型值一般為0.3％FS，動(dòng)態(tài)控制精度典型值一般為0.5％FS。2.4.7兩級伺服閥驅(qū)動(dòng)單元。2.4.8遠(yuǎn)程液壓泵站控制功能。 2.4.9計(jì)數(shù)器容量：108。2.4.10其它必要的I/O輸入輸出單元：四個(gè)模擬輸入、四個(gè)模擬輸出接口；四個(gè)數(shù)字輸入、四個(gè)數(shù)字輸出接口（選配）。2.4.11較限參數(shù)設(shè)置功能。2.5控制軟件2.5.1系統(tǒng)管理軟件：該軟件是整個(gè)全數(shù)字伺服控制器工作的基礎(chǔ)，其主要功能是管理控制系統(tǒng)的硬件資源、定義傳感器、數(shù)字控制參數(shù)調(diào)整、設(shè)置保護(hù)，顯示當(dāng)前控制模式、液壓和函數(shù)發(fā)生器狀態(tài)以及傳感器標(biāo)定，并且提供雙蹤數(shù)字示波器、數(shù)字伺服閥電流表和6塊數(shù)字電壓表用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。2.5.2函數(shù)發(fā)生器軟件：該軟件主要用于恒幅動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，例如低周疲勞試驗(yàn)，恒幅疲勞試驗(yàn)，恒幅疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)等。函數(shù)發(fā)生器軟件會(huì)自動(dòng)對控制量(例如載荷)的峰谷值進(jìn)行跟進(jìn)修正，也能進(jìn)行人工或自動(dòng)信號(hào)保持，如果自動(dòng)信號(hào)保持循環(huán)數(shù)間隔被設(shè)置，則試驗(yàn)循環(huán)數(shù)每增加一個(gè)循環(huán)數(shù)間隔，軟件就會(huì)自動(dòng)把信號(hào)保持在設(shè)定的水平上，以方便于某些試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量(如目測裂紋長度)。軟件可選的波形有正弦波、三角波和方波。試驗(yàn)結(jié)束后，軟件會(huì)將一些重要的數(shù)據(jù)存盤，例如試驗(yàn)載荷、頻率、循環(huán)數(shù)和試驗(yàn)時(shí)間等。該軟件也可進(jìn)行簡單的靜態(tài)試驗(yàn)。2.6其它配置及附件：2.6.1流體連接件配置：恒壓伺服泵站與作動(dòng)器之間配置6米進(jìn)口高壓膠管。2.6.2配置用于伺服作動(dòng)器和恒壓伺服泵站的沖洗附件，便于用戶定期對更換液壓油。2.6.3提供備用準(zhǔn)確濾油器濾芯三只，易損件一套。2.6.4內(nèi)六角扳手及專項(xiàng)使用工具一套。三、主要技術(shù)參數(shù)3.1 非常大靜態(tài)試驗(yàn)力：?100kN，全程不分檔，在2-高標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，示值精度20%起?1%。3.2 非常大動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力：?100kN，幅值波動(dòng)度不大于?2%FS，（滿足《JB/T9397-2002 拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī) 技術(shù)條件》）。3.3 作動(dòng)器振幅：?75mm，示值精度20%起?1%FS。3.4 頻率范圍：0.01—50Hz。3.5 控制器類型：單通道，位移和力兩路閉環(huán)通道。3.6 主要試驗(yàn)波形：正弦波、三角波、矩形波、斜波等。3.7 試驗(yàn)空間：含夾頭非常大高度750mm，試驗(yàn)寬度530mm。3.8 主機(jī)剛度：3.0?108 N/m。3.9 板試樣的夾持范圍：0—26mm。3.10 圓試樣夾持范圍：φ6—φ25mm。3.11 恒壓油源規(guī)格：流量36L/min，21Mpa，電機(jī)功率15kW。     3.12主機(jī)重量：950kg，油源重量：750kg四、設(shè)備配置清單序號(hào)名  稱數(shù) 量備  注 1 主機(jī)（含作動(dòng)器）1臺(tái)伺服閥美國MOOG 2 恒壓伺服油源1臺(tái)油泵Eckerle，ABB 3 液壓夾頭2套聯(lián)工測試 4 伺服控制器1臺(tái)聯(lián)工測試 5 商用電腦（含顯示器）1套聯(lián)想 6 流體連接件1套意大利進(jìn)口 7 裝調(diào)附件1套聯(lián)工測試 8 易耗易損備件1套聯(lián)工測試 9 產(chǎn)品使用說明書2份聯(lián)工測試 10 測控軟件使用說明書2份聯(lián)工測試 11 合格證1份聯(lián)工測試 12 裝箱單2份聯(lián)工測試五、安裝、調(diào)試和培訓(xùn)基本安裝要求：1 試驗(yàn)機(jī)安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，底座及機(jī)架水平度≤0.5/1000；2 周圍留有不小于1m的空間，大型試驗(yàn)機(jī)需要現(xiàn)場有起吊設(shè)備；3 室內(nèi)清潔、干燥、無腐蝕性氣體；4 遠(yuǎn)離易產(chǎn)生電火花、電磁干擾及震動(dòng)源的試驗(yàn)室；5 環(huán)境溫度23?5℃，相對濕度≤80%；6 電源三相AC380V/50Hz，電壓波動(dòng)不超過?10%，并有良好的接地線；7 應(yīng)有相應(yīng)水循環(huán)冷卻裝置；8 本設(shè)備使用46號(hào)抗磨液壓油（L-HM 46），用量約200升。調(diào)試和培訓(xùn)要求：1 挑選兩名能熟練操作計(jì)算機(jī)的員工接受培訓(xùn)；2 準(zhǔn)備試驗(yàn)試樣，視情況而定幾件；3為用戶免費(fèi)調(diào)試和培訓(xùn)，使操作員達(dá)到熟練使用。