WLW-微機控制電液伺服臥式拉力試驗機
一、試驗機功能、結(jié)構(gòu)及特點:
1.采用品牌微機，控制高精度電液比例閥, 驅(qū)動精密液壓缸,吸收日本島津試驗機公司的*試驗機控制技術(shù)，依據(jù)國家標準對試驗力、位移（變形）進行多種模式的自動控制，完成試驗過程中試驗參數(shù)的設(shè)定、試驗過程的控制、數(shù)據(jù)采集、處理、分析及顯示，控制及測量精密、準確實現(xiàn)等速位移控制、等速試驗力控制,具有任意試驗力點設(shè)定及保持功能。并配有Windows電液伺服臥式試驗機專用軟件,根據(jù)國家標準或用戶提供的標準測量試件的性能參數(shù)，并對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和處理，然后輸出打印各種要求的試驗曲線及試驗報告，可選擇應(yīng)力—應(yīng)變、試驗力—應(yīng)變、試驗力—時間、試驗力—位移、位移—時間、變形—時間等試驗曲線，可實時顯示、放大、比較、遍歷功能及對試驗過程監(jiān)控。智能、方便。
2.試驗機機身采用雙框架結(jié)構(gòu)，液壓油缸安裝在上橫梁上,活塞與傳感器直連,直接對試樣進行拉伸試驗，使加載機頭結(jié)構(gòu)簡化；下拉伸夾頭與框架另一側(cè)橫梁相連，液壓缸的側(cè)面安裝有光電編碼器，用于測量試樣的變形。
3.主機側(cè)面安裝有液壓加載系統(tǒng), 采用低噪音液壓泵機組及液壓閥組、高精度電液控制閥,確保系統(tǒng)高精高效、低噪音、快速響應(yīng),實現(xiàn)對試驗的自動控制加載、換向；采用敏感壓力補償系統(tǒng)控制,使液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化,噪音更低,在非滿載工作條件下,基本為“*"工作，無需增加繁瑣的冷卻系統(tǒng)，也無需為隔離噪音而將液壓系統(tǒng)外置其他房間；手動控制用“送油閥、回油閥、節(jié)流閥"，系統(tǒng)簡潔明快。
4.本試驗機滿足下列標準：
1）GB/T2611-2007《試驗機通用技術(shù)要求》
2）GB/T228-2010《金屬材料室溫拉伸試驗方法》
3）JJF1103-2003《試驗機計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評定》
4）GB/T7314-2005《金屬材料室溫壓縮試驗方法》
5）GB/T8653-1988《金屬楊氏模量、弦線模量、切線模量和泊松比試驗方法》
6）JJG139－1999《拉力、壓力和試驗機的檢定規(guī)程》
二、主要技術(shù)指標
序號 | 技術(shù)名稱 | 技術(shù)參數(shù) |
1 | 試驗機級別 | 0.5級 |
2 | 試驗力(kN) | 200-10000KN |
3 | 試驗力測量范圍 | 試驗力的2%-99% |
4 | 試驗力示值相對誤差 | ≤示值的±1％ |
5 | 試驗力分辨力 | 試驗力1/200000 |
6 | 位移示值相對誤差 | ≤示值的±0.5％ |
7 | 位移分辨力(um) | 0.01 |
8 | 位移速率調(diào)節(jié)范圍(mm/min) | 0.05-50 |
9 | 位移速率示值相對誤差 | ≤示值的±0.5％ |
10 | 試驗空間寬度(mm) | 500mm |
11 | 試驗空間高度(mm) | 450mm |
12 | 拉伸行程(mm) | 0～2000mm |
13 | 工裝夾具連接方式 | 采用插銷式結(jié)構(gòu)連接 |
14 | 控制方式 | 微機控制方式. |
15 | 主機電源 | AC380V±10% |
16 | 工作環(huán)境 | 室溫10℃～35℃,濕度20%～80% |
17 | 移動橫梁調(diào)整空間方式 | 采用手動動式調(diào)節(jié)， |
三、液壓系統(tǒng)
控制油源是我公司研制的系列新產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品試驗使用方便，控制精度高，可靠性好,具有使用方便，控制精度高，可靠性好等特點。在研制、開發(fā)過程中吸取試驗機技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)用戶的實際使用狀況，采用“單元化、模塊化、標準化"開發(fā)理念設(shè)計而成。試驗機的關(guān)鍵部件均選用國際、國內(nèi)同類產(chǎn)品的產(chǎn)品或采用技術(shù)加工完成，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，試驗機的整體性能與產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。液壓原理如圖所示，為負載適應(yīng)型進油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，手動閥控制試驗進程。油箱內(nèi)的液壓油通過電機帶動高壓齒輪泵進入油路，流經(jīng)單向閥、10μ高壓濾油器、壓差閥組、送油閥，進入油缸。通過手動控制送油閥的開口大小，從而控制進入油缸的流量，滿足加載的要求。試驗完成后，打開回油閥卸荷并使油缸返回。
電液伺服動控制油源主要由伺服閥、全數(shù)字單通道伺服控制器以及計算機打印機、相關(guān)試驗軟件、其它必要的附件等組成。
2.1 伺服閥采用大噸位試驗機專用電液伺服閥FF113-95（7MPa流量95L/min）。
2.2 恒壓伺服控制站：
采用雙級加壓承擔(dān)壓力差的原理，在增加工作壓力的同時，也改善了泵工作條件，延長泵的使用壽命）；由主溢流閥、副主溢流閥、副溢流閥和換向閥、不大于3u國產(chǎn)溫州黎明精密濾油器組成的高低壓軟切換液壓模塊；泵站采用美國派克PARK公司液壓管件和高壓膠管；安裝有雙電接點溫控表；液位控制計；用于油溫（低于10ºC、高于55ºC）、液位控制，具有濾油器堵塞報警或停車功能；
2.3全數(shù)字單通道協(xié)調(diào)加載伺服控制器主要技術(shù)指標：
2.3.1控制通道數(shù)量：1個，包括試驗力和位移兩個閉環(huán)控制回路，具有控制模式無擾平滑切換功能。
2.3.2 配置站點控制接口數(shù)量：2個。
2.3.3 閉環(huán)控制數(shù)據(jù)刷新頻率為6kHz；
2.3.4 控制器A/D、D/A分辨率為16位；
2.3.5 控制精度：控制精度精度典型值為0.3％FS，
2.3.6 兩級伺服閥驅(qū)動單元；
2.3.7 遠程液壓泵站控制功能；
2.3.8 其它必要的I/O輸入輸出單元：四個模擬輸入、四個模擬輸出接口；四個數(shù)字輸入、四個數(shù)字輸出接口（選配）；
2.3.9 極限參數(shù)設(shè)置功能；
2.3.10具有完備的保護功能。除具有過載（110﹪）保護、二級過流保護外，還具有任意設(shè)置的動負荷上下限保護、靜負荷上下限保護等；
2.4 電液伺服動態(tài)試驗機（系統(tǒng)）控制軟件：
2.4.1系統(tǒng)管理軟件：該軟件是整個全數(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，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)字電壓表用于試驗數(shù)據(jù)實時顯示。
2.4.2多功能試驗軟件：
該軟件是一個柔性強，功能全的試驗軟件，用戶可以用其設(shè)計特殊的試驗方法，自己編程。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的方式做在了一個面板上，用戶可以將這些功能圖標用鼠標拖放到試驗定義面板中，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方法進行試驗。該軟件可用于隨機譜試驗。
a) 電氣控制線路參照國際標準，符合國家試驗機電氣標準，抗力強，保證了控制器的穩(wěn)定性，實驗數(shù)據(jù)準確性。
b) 自動換檔：根據(jù)負荷大小自動切換到適當(dāng)?shù)牧砍蹋源_保測量數(shù)據(jù)的準確性；實現(xiàn)了真正意義上的物理調(diào)零、增益調(diào)整及試驗力測量的自動換檔、調(diào)零、標定和存盤，無任何模擬調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，控制電路高度集成化
c) 條件存盤：試驗控制數(shù)據(jù)和試樣條件可制成模塊，方便了批量試驗的進行；
d) 自動變速：試驗過程中移動橫梁的速度可按預(yù)先設(shè)定的程序自動變化，也可手動變化；
e) 自動標定：系統(tǒng)可自動實現(xiàn)示值準確度的標定；
f) 自動保存：試驗結(jié)束，試驗數(shù)據(jù)和曲線自動保存；
g) 過程實現(xiàn)：試驗過程、測量、顯示和分析等均由微機完成；
h) 批量試驗：對相同參數(shù)的試樣，一次設(shè)定后可順次完成；
i) 試驗軟件：中文WINDOWS界面，菜單提示，鼠標操作；
j) 顯示方式：數(shù)據(jù)和曲線隨試驗過程動態(tài)顯示；
k) 曲線遍歷：試驗完成后，可對曲線進行再分析，用鼠標可找到曲線上任一點所對應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)；
l) 曲線選擇：可根據(jù)需要選擇應(yīng)力-應(yīng)變、力-位移、力-時間、位移-時間等曲線進行顯示和打印；
m) 試驗報告：可按用戶要求的格式編制報告并打?。痪哂芯W(wǎng)絡(luò)接口，可進行數(shù)據(jù)的傳輸、存儲、打印記錄和網(wǎng)絡(luò)傳輸打印，可與企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)或Internet網(wǎng)連接。
n) 限位保護：具有程控和機械兩級限位保護；
o) 自動停機：試樣斷裂后，移動橫梁自動停止；
p) 過載保護：當(dāng)負荷超過各檔值的3-5%時，自動停機；
q) 力控制：力控制以試驗力或應(yīng)力為控制指標進行控制，單位為kN/s和Mpa/s，在力速度檔位中選擇一個速度，比如10kN/s，然后點擊“預(yù)緊速度"按鈕設(shè)置預(yù)緊速度，再按下“開始"按鈕，即開始試驗。
R) 力值保持控制：
在力速度檔位中選擇一個速度，比如10kN/s，然后點擊“預(yù)緊速度"按鈕設(shè)置預(yù)緊速度，接著在力保持目標輸入框中輸入目標值，如100kN，按回車鍵或按右邊的“應(yīng)用"按鈕，接著再按下“開始"按鈕，即開始試驗?；钊麜?0kN/s的速度加載上升，當(dāng)力值到達100kN，系統(tǒng)會自動保持在100kN。這時，用戶可以輸入新的力目標值，應(yīng)用后，系統(tǒng)會自動趨向新的目標值。目標值用戶可以隨時改變。用戶可以輸入為空來清除目標值。力目標不能為0。
S) 通過程控，還可以實現(xiàn)力循環(huán)功能；
自動和人工兩種模式求取試驗結(jié)果，自動形成報表，使數(shù)據(jù)分析過程簡便。
2.5安全保護裝置
a) 當(dāng)試驗力超過每檔試驗力的2%-5%時，過載保護，停機。
b) 當(dāng)活塞升起達到上極限位置時，行程保護，油泵電機停機。
c) 液壓油路系統(tǒng)過載、過壓、過熱、溢流保護；
d) 試驗結(jié)束自動停機保護;
本方案僅供參考，可按客戶要求設(shè)計。
