試驗(yàn)系統(tǒng)主要用途：
疲勞加載試驗(yàn)系統(tǒng)適用于對各種大型零部件如混凝土結(jié)構(gòu)件、軌枕、鋼絞線、錨具、橋梁、各種桁架、汽車底盤、汽車前后橋、機(jī)車車架、各種彈簧及各種大型構(gòu)件進(jìn)行靜態(tài)壓縮試驗(yàn)及單向動態(tài)脈動疲勞試驗(yàn)。由于開環(huán)式的脈沖疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的能耗相比伺服疲勞來說，小了很多。而伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)更加堅(jiān)固美觀，且工作平臺可以升降。
結(jié)合以上兩種優(yōu)勢，我司設(shè)計(jì)的此臺疲勞試驗(yàn)機(jī)是開環(huán)的控制系統(tǒng)和伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。下面為草圖及為此類設(shè)備的客戶現(xiàn)場照片
一、系統(tǒng)簡介：
1.1 液壓式脈動器構(gòu)成及主要功能：
1.1.1 主機(jī)（脈動器）：主機(jī)是產(chǎn)生高壓脈動油的機(jī)構(gòu)，由勵磁調(diào)速電機(jī)、可調(diào)式偏心曲軸連桿機(jī)構(gòu)、脈動油缸、負(fù)荷保持閥、專用油泵及潤滑系統(tǒng)等部分組成。外觀參見圖3。
圖3液壓式脈動器主機(jī)照片
1.1.2 主機(jī)（脈動器）通過可調(diào)式偏心曲軸連桿機(jī)構(gòu)帶動脈動油缸活塞上下往復(fù)運(yùn)動使系統(tǒng)產(chǎn)生脈動液壓油，其運(yùn)動規(guī)律符合正弦波。脈動油的壓力通過負(fù)荷保持閥調(diào)整，脈動量大小通過調(diào)整偏心曲軸連桿機(jī)構(gòu)的偏心量來實(shí)現(xiàn)。試驗(yàn)機(jī)工作原理為電機(jī)同時(shí)驅(qū)動曲柄連桿擺桿機(jī)構(gòu)和液壓油泵，通過曲柄連桿擺桿機(jī)構(gòu)將電機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運(yùn)動，使脈動油缸產(chǎn)生脈動液壓油，從而驅(qū)動作動器對被測試件施加試驗(yàn)力。曲柄連桿擺桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動規(guī)律為正弦波，作動器輸出試驗(yàn)波形為非對稱正弦波。脈動油的壓力通過負(fù)荷保持系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，脈動量通過調(diào)整曲柄連桿擺桿機(jī)構(gòu)的偏心量完成。試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力大小，試驗(yàn)力上下峰值，試驗(yàn)頻率連續(xù)無級可調(diào)。
1.1.3 潤滑系統(tǒng)主要由潤滑油泵、專用繼電器及管路組成。潤滑系統(tǒng)的管路通向各旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及運(yùn)動部位，對所有運(yùn)動部位進(jìn)行循環(huán)潤滑，從而保證試驗(yàn)機(jī)可以長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)潤滑油泵還可以對脈動器進(jìn)行快速充油，使作動器塞快速運(yùn)動到工作位置。
1.1.4 該機(jī)由專用油泵為脈動器系統(tǒng)提供液壓油，能充分滿足不同頻率的疲勞試驗(yàn)要求，多余的油經(jīng)負(fù)荷保持閥的溢油系統(tǒng)流回油箱，該專用油泵能滿足該機(jī)長期疲勞試驗(yàn)的要求。負(fù)荷保持系統(tǒng)具有靈敏可靠等特點(diǎn)。
1.1.5 主機(jī)的旋轉(zhuǎn)部位采用專門研制的滾針軸承，具有寬度大，承載均勻、摩擦力小，能承受長期的交變負(fù)荷的特點(diǎn)。
1.1.6 試驗(yàn)機(jī)具有完善的潤滑機(jī)構(gòu)。潤滑系統(tǒng)主要由專用潤滑油泵，電器控制系統(tǒng)、潤滑管路組成，自動控制向各旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)制潤滑、冷卻，保證試驗(yàn)機(jī)可長時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。同時(shí)潤滑油泵還具有對脈動油缸進(jìn)行快速充油，使作動器快速到達(dá)工作位置的功能。
1.1.7 在試驗(yàn)過程中，如果發(fā)生試件破壞、試驗(yàn)力超載、試驗(yàn)次數(shù)未達(dá)到設(shè)定次數(shù)、潤滑系統(tǒng)故障等現(xiàn)象發(fā)生，試驗(yàn)機(jī)具有自動報(bào)警及停機(jī)功能。
1.1.8 試驗(yàn)機(jī)采用低速平穩(wěn)啟動、飛輪蓄能穩(wěn)壓及封閉工作油腔脈動技術(shù)，降低驅(qū)動電機(jī)功率，有效降低試驗(yàn)?zāi)芎摹?/P>
1.1.9 配置快速卸荷閥及快速充油閥，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)快速卸荷和作動器快速充油；
1.1.10 適用安裝多臺不同規(guī)格的作動器進(jìn)行多點(diǎn)同步加載試驗(yàn)。最多可同時(shí)連接5個作動器進(jìn)行同步加載試驗(yàn)。
1.2 電氣控制系統(tǒng)：
1.2.1 電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)機(jī)的自動控制和手動調(diào)節(jié)；具有試驗(yàn)力標(biāo)定、清零、動靜態(tài)測量轉(zhuǎn)換等功能，并具有試驗(yàn)力設(shè)定、過載保護(hù)，試驗(yàn)次數(shù)預(yù)置等功能。
1.2.2 具有潤滑故障、試樣斷裂振動保護(hù)等報(bào)警顯示裝置。
1.2.3 指針顯示試驗(yàn)頻率、主電機(jī)工作電流。
1.2.4 配置試驗(yàn)力增、減，快速卸荷，振幅增、減，快速充油，工作頻率增、減，主機(jī)啟動、主機(jī)停止，總開、總停等電氣控制及操作按鈕。
1.2.5 液晶顯示靜態(tài)試驗(yàn)力、動態(tài)試驗(yàn)力峰、谷力值、試驗(yàn)次數(shù)等功能。
圖4控制柜照片 圖5顯示窗口照片
1.3作動器：
作動器是試驗(yàn)機(jī)施加試驗(yàn)力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。特殊設(shè)計(jì)脈動（單向）加載作動器，適合模擬單向交變載荷場合。是一個獨(dú)立配套件，備有不同的規(guī)格，用戶可根據(jù)試驗(yàn)需要任意選擇，并可在不同形式、不同情況下安裝使用。
當(dāng)脈動器的液壓油進(jìn)入作動器油缸內(nèi)，推動活塞移動，經(jīng)過絲杠，壓頭使試驗(yàn)力作用在試件上。轉(zhuǎn)動手柄，可調(diào)節(jié)絲杠的伸出量，不同的作動器配有不同規(guī)格的加長管，可根據(jù)試驗(yàn)需要進(jìn)行選用。在調(diào)節(jié)絲杠上裝有鎖緊螺母，用來緊固絲杠。
在底座與油缸之間裝有鋼球起調(diào)心找正作用。當(dāng)松開螺釘壓板（、螺母時(shí)，可使油缸旋轉(zhuǎn)，以便接通油管，但施加試驗(yàn)力是必須將以上松開部分全部緊固。做試驗(yàn)時(shí)松開高出放氣螺釘排除空氣后再擰緊。
作動器的周圍裝有數(shù)根拉伸彈簧，主要用于平衡活塞等活動部分的重量的。在活塞等活動零件上，打有重量標(biāo)記拉伸彈簧上有剛度值標(biāo)記，這些數(shù)值是用于動態(tài)誤差修正的，根據(jù)重量平衡情況，允許成對稱的摘掉拉伸彈簧。
作動器底座上，有四個調(diào)整螺桿，調(diào)整螺帽及彈簧和指示標(biāo)尺，在標(biāo)尺上刻有1、2、3的數(shù)字，根據(jù)作動器的安裝形式調(diào)節(jié)相應(yīng)的位置。
1.3.1 特殊設(shè)計(jì)的脈動（單向）加載作動器輸出非對稱正弦波形，適合模擬單向交變載荷試驗(yàn)條件。
1.3.2 根據(jù)用戶使用要求配置作動器，作動器規(guī)格:25KN，50KN，100KN，250KN和500KN等五種，垂直安裝在專用加力架上同步工作，為試樣施加脈動試驗(yàn)力。
1.3.3 柱塞機(jī)構(gòu)，配置多根可調(diào)整出壓力的彈簧平衡運(yùn)動部件質(zhì)量，底座及加力盤處為球面鉸接機(jī)構(gòu)，可有效抵消試驗(yàn)過程中的側(cè)向力。
1.3.4 配置調(diào)整絲杠及加長管，滿足大范圍工作空間要求。
1.3.5 安裝、調(diào)整、指示裝置和卸油回流專用管路；通過專用管路與主機(jī)脈動器連接。
圖6作動器照片
1.4 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)：
1.4.1 計(jì)算機(jī)屏幕顯示靜態(tài)試驗(yàn)力，動態(tài)試驗(yàn)力上、下峰值，試驗(yàn)波形，控制打印機(jī)打印試驗(yàn)報(bào)告,控制系統(tǒng)具有過載保護(hù)功能。
1.4.2 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)的儲存；同時(shí)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以文本形式進(jìn)行存儲，以便于用戶進(jìn)行二次數(shù)據(jù)處理。
1.4.3 采用身份驗(yàn)證、密碼登陸方式設(shè)置操作權(quán)限。
1.4.4 試驗(yàn)軟件擁有良好的人機(jī)界面，便于操作、管理，軟件可在Windows98/2000/XP/NT中文操作系統(tǒng)下運(yùn)行，可完成試驗(yàn)過程的監(jiān)控管理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等工作，實(shí)時(shí)顯示的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)單位一致，不需要進(jìn)行二次計(jì)算。
附圖7試驗(yàn)軟件界面
1.5管路：
管路采用專用金屬高壓管或高壓軟管，方便作動器進(jìn)行位置調(diào)整。
二、主要技術(shù)指標(biāo)：
序號 | 項(xiàng) 目 名 稱 | 規(guī) 格 | |||
1 | 靜試驗(yàn)力 | 500KN（或根據(jù)配置作動器） | |||
2 | 動試驗(yàn)力 | 500KN（或根據(jù)配置作動器） | |||
3 | 靜態(tài)試驗(yàn)力精度 | 20％FS起各點(diǎn)±1％； | |||
4 | 動態(tài)試驗(yàn)力波動度 | ≤±2%FS | |||
5 | 工作頻率范圍 | 2～8Hz | |||
6 | 脈動器排量 | 400mL/cycle | |||
7 | 試驗(yàn)次數(shù)計(jì)數(shù)器 | 計(jì)數(shù)容量：108 | |||
8 | 系統(tǒng)壓力 | 18.8MPa | |||
9 | 作動器規(guī)格 (KN) | 50 | 100 | 250 | 500 |
9.1 | 作動器靜試驗(yàn)力 (KN) | 50 | 100 | 250 | 500 |
9.2 | 作動器動試驗(yàn)力 (KN) | 50 | 100 | 250 | 500 |
9.3 | 作動器活塞振幅 (㎜) | 120 | 75 | 30 | 15 |
9.4 | 作動器活塞工作行程 (㎜) | 120 | 120 | 120 | 120 |
9.5 | 作動器活塞直徑名義尺寸 (㎜) | 58.15 | 82.14 | 130.03 | 183.9 |
9.6 | 作動器絲杠伸出量(㎜) | 270 | 300 | 400 | 450 |
9.7 | 加長管長度（長管）(㎜) | 500 | 650 | 1000 | 1000 |
9.8 | 加長管長度（短管）(㎜) | 250 | 300 | 500 | 500 |
9.9 | 脈動頭總高（約） (㎜) | 800 | 850 | 1050 | 1100 |
10 | 主電機(jī)功率 | 11KW | |||
11 | 脈動器外形尺寸長×寬×高，㎜ | 1500×800×2100 | |||
11 | 控制柜外形尺寸長×寬×高，㎜ | 450×570×1840 | |||
三、設(shè)備配置清單：
3.1液壓式脈動器 一臺
3.2控制柜 一個
3.3 500KN作動器 一只
3.4計(jì)算機(jī) 一臺
3.5惠普公司A4激光打印機(jī) 一臺
3.6粗管路及其密封件（適用于100KN以上作動器，管路20米） 一套
3.7振動保護(hù)器 一件
3.8專用工具 一套
3.9試驗(yàn)專用附件（依用戶試驗(yàn)要求設(shè)計(jì)） 一套
