山東鑫達(dá)HST-50微機(jī)伺服彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)詳細(xì)介紹

一、山東鑫達(dá)HST-50微機(jī)伺服彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的簡(jiǎn)介：

HST-50微機(jī)伺服彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)（以下簡(jiǎn)稱試驗(yàn)機(jī)）是我公司研制的系列動(dòng)靜試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品之一。試驗(yàn)機(jī)的研制、開發(fā)過程中博采國(guó)際電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司的開發(fā)制造經(jīng)驗(yàn)，采用“單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化”開發(fā)理念，吸取電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)用戶的實(shí)際使用狀況設(shè)計(jì)而成。

試驗(yàn)機(jī)主機(jī)、恒壓伺服泵站、全數(shù)字伺服控制器，彈簧專用控制軟件等關(guān)鍵部件均由我公司設(shè)計(jì)制造，伺服閥、密封件、油管等關(guān)鍵外購(gòu)件均選用國(guó)際或國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品中的，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

二、山東鑫達(dá)HST-50微機(jī)伺服彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的產(chǎn)品描述：

1.系統(tǒng)概述

HST-50微機(jī)伺服彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)用于彈簧疲勞試驗(yàn)。該試驗(yàn)機(jī)由一臺(tái)主機(jī)(上置30KN伺服直線作動(dòng)器)、試驗(yàn)附具、一套恒壓伺服泵站（流量37L/min以上、系統(tǒng)壓力21MPa）、全數(shù)字單通道伺服控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)打印機(jī)、試驗(yàn)軟件、其它必要的附件等組成。

在不超過系統(tǒng)量程的情況下試驗(yàn)機(jī)可一次同時(shí)進(jìn)行多工位彈簧疲勞試驗(yàn)。

1.2 主機(jī)為2立柱框架式結(jié)構(gòu)， 50KN伺服直線作動(dòng)器上置于主機(jī)橫梁。試驗(yàn)夾具分別安裝在橫梁和作動(dòng)器活塞桿頂端。主機(jī)橫梁調(diào)整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)，保證試驗(yàn)過程中橫梁穩(wěn)固可靠，同時(shí)保證在非試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)橫梁保持鎖止不動(dòng)。立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，可有效增加立柱抗磨損能力，提高防腐蝕能力，同時(shí)增加主機(jī)外形的美觀程度。

1.3橫梁運(yùn)動(dòng)（升降、鎖緊）由橫梁驅(qū)動(dòng)模塊控制兩只夾緊油缸和兩只升降油缸協(xié)調(diào)工作完成，驅(qū)動(dòng)模塊采用手動(dòng)轉(zhuǎn)閥控制，零泄露，方便可靠。

1.4 負(fù)荷傳感器安裝在活塞桿下端面，用于測(cè)量試驗(yàn)負(fù)荷。

2．作動(dòng)器：

2.1 伺服直線作動(dòng)器是試驗(yàn)機(jī)的核心部件，通過作動(dòng)器輸出動(dòng)力。采用自有技術(shù)自行設(shè)計(jì)制造，由作動(dòng)器主體、液壓控制模塊和傳感器組成。

2.2 作動(dòng)器參照國(guó)際動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司的伺服直線作動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用對(duì)稱四通伺服閥控對(duì)稱作動(dòng)器原理設(shè)計(jì)。作動(dòng)器采用單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)理念設(shè)計(jì)制造，具有低阻尼、高響應(yīng)、高壽命、大間隙設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)理念與美國(guó)MTS公司Series 244 Linear Actuators *等同。啟動(dòng)壓力小于0.05MPa。無爬行現(xiàn)象。

2.3 作動(dòng)器活塞密封、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)、高抗側(cè)向力，具有高速不燒結(jié)自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。組合密封結(jié)構(gòu)具有良好的互換性，方便維修，具有高速不燒結(jié)、自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。以上密封方式可有效降低作動(dòng)器的內(nèi)摩擦阻力，提高試驗(yàn)機(jī)測(cè)試精度和作動(dòng)器的使用壽命。作動(dòng)器頻率響應(yīng)不小于75Hz。

2.4 伺服直線作動(dòng)器振幅極限位置設(shè)計(jì)液壓緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷。

2.5 伺服直線作動(dòng)器位移傳感器內(nèi)置于活塞桿內(nèi)采用美國(guó)Schaevitz公司LVDT位移傳感器，運(yùn)動(dòng)靈活不受外來干擾，活塞桿采用超精加工，表面鍍絡(luò)拋光達(dá)Rα0.4u。

2.6 作動(dòng)器外置安裝有由過濾精度為0.003mm精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)專用兩級(jí)電液伺服閥組成的液壓模塊。精密濾油器安裝在電液伺服閥前，有效防止電液伺服閥因液壓油污染造成堵塞。

2.7 負(fù)荷傳感器與液壓夾頭接螺桿處、活塞桿與液壓夾頭處設(shè)計(jì)有專用消除間隙裝置，進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。

3．試驗(yàn)附具

專用彈簧試驗(yàn)附具可同時(shí)進(jìn)行多工位彈簧疲勞試驗(yàn)。

壓盤等關(guān)鍵零件采用特殊熱處理工藝，具有高硬度、耐磨性好等特點(diǎn)。

定位裝置保證彈簧進(jìn)行疲勞試驗(yàn)時(shí)安全性，保證試驗(yàn)過程中彈簧無斷裂飛濺現(xiàn)象。

提供擋板，防止彈簧疲勞斷裂傷人。

4．恒壓伺服泵站

泵站主要由底板、油箱、油泵電機(jī)組、閥塊、管路、冷卻系統(tǒng)等部分組成。用于提供試驗(yàn)機(jī)工作的動(dòng)力。

4．1 泵站油箱采用全封閉設(shè)計(jì)，可有效防止外界雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)對(duì)液壓油的污染。油箱材料采用特殊工藝處理，可有效防止金屬腐蝕對(duì)液壓油產(chǎn)生的污染。

4．2  油泵、電機(jī)組配置采用串聯(lián)雙彈性支撐方式，進(jìn)一步減少泵站噪音。

4．3  油泵采用低噪音直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵。直線共額內(nèi)嚙合齒輪泵特點(diǎn)：在液壓行業(yè)被喻為“磨損的油泵”，用于高、精、尖液壓系統(tǒng)。國(guó)際上幾大公司把它作為品牌產(chǎn)品來開發(fā)和推廣，以確保在液壓行業(yè)的地位。與葉片泵、柱塞泵相比，直線共額內(nèi)嚙合齒輪泵低噪音、無脈動(dòng)、長(zhǎng)壽命等性能。低噪音：直線共額內(nèi)嚙合齒輪泵其特性為特殊齒輪設(shè)計(jì)，齒輪齒廊為直線，齒圈齒廓為直線共額線，工作時(shí)幾乎沒有困油區(qū)，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，音頻仍平穩(wěn)平和。長(zhǎng)壽命：直線共額內(nèi)嚙合齒輪泵其長(zhǎng)壽命特性取決于耐磨性，內(nèi)部機(jī)械表面及各功能零件之間有一層油膜保護(hù)層，幾乎沒有磨損，即使使用一般液壓油，也不易磨損機(jī)件。另外，采用雙級(jí)加壓承擔(dān)壓力差的原理，在增加工作壓力的同時(shí)，也改善了泵工作條件，延長(zhǎng)泵的使用壽命；

4．4、由主溢流閥、蓄能器、副主溢流閥、副溢流閥和換向閥、精密濾油器組成的高低壓軟切換液壓模塊用于控制泵站輸出壓力；

4．5、泵站具有低壓?jiǎn)?dòng)、高壓切換的工作模式，可有效減輕液壓系統(tǒng)的沖擊；

4．6、泵站配置直列式風(fēng)冷卻器，用于液壓系統(tǒng)冷卻；

4．7、泵站配置雙電接點(diǎn)溫控表，液位控制計(jì)；具有油溫（低于10?C、高于55?C）、液位、濾油器堵塞報(bào)警和停車保護(hù)功能；

4．8、泵站配置液壓管件和高壓膠管，保證系統(tǒng)無泄漏；

5、控制系統(tǒng)：

5．1  控制通道數(shù)量：1個(gè)，包括試驗(yàn)力和試驗(yàn)位移、試驗(yàn)變形三個(gè)閉環(huán)控制回路，具有控制模式無擾平滑切換功能。閉環(huán)控制數(shù)據(jù)刷新頻率為1kHz；控制器A/D、D/A分辨率為16位；信號(hào)發(fā)生頻率范圍：0.001Hz～100Hz；信號(hào)發(fā)生器波形：正弦波、三角波、方波、鋸齒波等；兩級(jí)伺服閥驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)伺服閥；遠(yuǎn)程液壓泵站控制功能用于遠(yuǎn)程控制液壓泵站；控制器具有極限參數(shù)設(shè)置功能，具有完備的保護(hù)功能。除具有過載（110﹪）保護(hù)、二級(jí)過流保護(hù)外，還具有任意設(shè)置的動(dòng)負(fù)荷上下限保護(hù)、靜負(fù)荷上下限保護(hù)、頻率保護(hù)等。

5．2  電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)（系統(tǒng)）控制軟件：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。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)，例如恒幅疲勞試驗(yàn)等。函數(shù)發(fā)生器軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)控制量(例如載荷)的峰谷值進(jìn)行跟蹤修正，以保正在整個(gè)試驗(yàn)過程中，每個(gè)峰值的動(dòng)態(tài)誤差典型值為±0.5%FS，試驗(yàn)時(shí)操作人員可以動(dòng)態(tài)地改變峰值、谷值和頻率，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(cè)量(如目測(cè)裂紋長(zhǎng)度)。軟件可選的波形有正弦波、三角波、方波、斜波、鋸齒波、組合波、組合斜波試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束，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(jiǎn)單的靜態(tài)試驗(yàn)。多功能試驗(yàn)軟件：該軟件是一個(gè)柔性強(qiáng)，功能全的試驗(yàn)軟件，用戶可以用其設(shè)計(jì)特殊的試驗(yàn)方法，卻不需要編程。此軟件將伺服控制器具備的各種控制功能、數(shù)據(jù)采集功能和其他的一些輔助功能都以圖標(biāo)的方式做在了一個(gè)面板上，用戶可以將這些功能圖標(biāo)用鼠標(biāo)拖放到試驗(yàn)定義面板中，并將其按照用戶需求隨意組合起來，就可以按照用戶自定義的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。

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(duì)控制量(例如載荷)的峰谷值進(jìn)行跟蹤修正，以保正在整個(gè)試驗(yàn)過程中，每個(gè)峰值的動(dòng)態(tài)誤差典型值為±0.5%FS，試驗(yàn)時(shí)操作人員可以動(dòng)態(tài)地改變峰值、谷值和頻率，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(cè)量(如目測(cè)裂紋長(zhǎng)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(jiǎn)單的靜態(tài)試驗(yàn)。

多功能試驗(yàn)軟件：該軟件是一個(gè)柔性強(qiáng)，功能全的試驗(yàn)軟件，用戶可以用其設(shè)計(jì)特殊的試驗(yàn)方法，卻不需要編程。此軟件將伺服控制器具備的各種控制功能、數(shù)據(jù)采集功能和其他的一些輔助功能都以圖標(biāo)的方式做在了一個(gè)面板上，用戶可以將這些功能圖標(biāo)用鼠標(biāo)拖放到試驗(yàn)定義面板中，并將其按照用戶需求隨意組合起來，就可以按照用戶自定義的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。

濟(jì)南思達(dá)HS-T50微機(jī)伺服彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的控制器技術(shù)參數(shù)：

5.3.1全數(shù)字通用信號(hào)調(diào)理單元：試驗(yàn)力、位移閉環(huán)控制回路。

5.3.2閉環(huán)控制數(shù)據(jù)刷新頻率為10kHz。

5.3.3控制器A/D分辨率18位、D/A分辨率為16位。

5.3.4信號(hào)發(fā)生頻率范圍：0.01Hz～100Hz。

5.3.5信號(hào)發(fā)生器波形：正弦波、三角波、方波、程序波。

5.3.6控制精度：靜態(tài)控制精度為0.3％FS，動(dòng)態(tài)控制精度典型值為0.5％FS。

5.3.7兩級(jí)伺服閥驅(qū)動(dòng)單元。

5.3.8遠(yuǎn)程液壓泵站啟動(dòng)停止控制功能。

5.3.9計(jì)數(shù)器容量：無限次。

5.3.10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）。