PLS-系列微机控制电液伺服动态疲劳试验机
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专业材料试验机,航空用动静疲劳试验机,微机控制疲劳试验机
动静试验机,动态疲劳试验机,500KN动静疲劳试验机,金属材料动静试验机
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试验机,电脑控制疲劳试验机,PLS疲劳试验机,动静力学试验机
一.方案描述:
该试验机采用成熟的动态电液伺服控制及试验技术,利用单元化、标准化、模块化设计手段设计并制造完成,
从而大大提高了系统的稳定性和可靠性,系统的关键单元和元件均采用当今国际先进技术制造。该试验系统主
要由一只伺服直线作动器、一套恒压伺服泵站、液压滤油蓄能模块及管路系统、德国DOLI公司控制器、冷却系统、
计算机以及相关试验软件、其他必要的加载支架和附件等组成。
主要用于金属材料、结构件、非金属材料的高周疲劳、低周期疲劳、低周疲劳、疲劳裂纹扩展-裂韧性
-裂纹扩展及疲劳等试验,也可用于材料的静态拉伸、压缩弯曲试验。试验过程中,作动器安装在工作台上面,
垂直向下施加作用力;试件安装在工作台支架上,试验过程计算机自动控制,完成负荷或位移方式的。
满足试验标准:
1.GB/T 2611-2007 《试验机通用技术要求》
2.GB/T 3075-2008 《金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法》
3. GB/T 7732-2008《金属材料 表面裂纹拉伸试样断裂韧度试验方法》
4. GB/T 6398-2017 《金属材料 疲劳试验 疲劳裂纹扩展试验方法》
5. GB/T 4161-2007 《金属材料 平面应变断裂韧度KIC试验方法》
6. GB/T 26077-2010 《金属材料 疲劳试验 轴向应变控制方法》
7. GB/T 26076-2010 《金属薄板(带) 轴向力控制疲劳试验方法》
8. GB/T 16779-2008 《纤维增强塑料层合板拉-拉疲劳性能试验方法》
系列产品:
二.主要技术参数:
技术名称
技术参数
产品型号
PLS-10
PLS-20
PLS-50
PLS-100
PLS-200
PLS-500
PLS-1000
大静态试验力
±10kN
±20kN
±50kN
±100kN
±200kN
±500kN
±1000kN
静态力值示值精度
±1%
大动态试验力
±20kN
±50kN
±100kN
±200kN
±500kN
±1000kN
作动器最大振幅
±50mm
±75mm
示值精度±1%FS
±1%FS
试验频率范围
低频0.01—50Hz
高频0.01—200Hz
主要试验波形
正弦波、方波、三角波、斜波、组合波等
控制方式
全自动位移、荷载控制,各模式之间可平滑切换
垂向试验空间
液压自动调整
恒压伺服泵站规格
根据具体情况设计
三.试验环境要求:
为了保证试验机能长时间保持正常运转,对工作环境有以下要求:
1. 控制室室温应在10-35℃的范围内;
2. 控制室相对湿度应在≤75%的条件下;
3. 主机在平整、坚固的基础上,水平安装;
4. 在周围无振动的环境中;
5. 在周围无腐性介质的环境中;
6. 在周围无明显电磁场干扰的环境中;
7. 试验台的周围要留有一定的空间,便于操作、维修。
8. 试验台的电源额定电压为380V、频率为50Hz,控制系统电压为220V,电压波动范围不超过额定电压的±10%;
9. 试验室配电应满足电机的用电要求;
三.试验机的构成:
1.主机机构:
立式主机为落地式结构,伺服直线作动器上置,可进行垂向的疲劳试验。
1.1立式主机横梁沿立柱升降,试验空间调整方便(见主机示意图)。
1.2铝板氧化工作台面,整洁美观。
1.3横梁采用液压升降、液压夹、性松开式结构,保证试验的稳固可靠,同时保证在非试验状态时横梁保持锁止不动。
1.4单元化、标准化、模块化设计横梁夹紧油缸,密封元件采用德国进口专用封元件。
1.5立柱外表面采用电镀硬铬处理,进一步提高外形美观程度,同时提高防力。
1.6 伺服直线作动器下置,内置德国进口位移传感器,外置伺服阀、精度不大于3μ精密滤油器以及具有消脉、
蓄能功能的进回油路蓄能器组成的伺服模块。
1.7 伺服阀采用动态试验机美国MOOG公司动态专用高响应两级伺阀。
1.8 单元化、标准化、模块化设计的NCA系列伺服直线作动器具有低阻尼、高响应、大间隙设计的特点。
1.9 伺服直线作动器的密封元件全部采用德国伺服作动器专用高速密封元件。
1.10 伺服直线作动器活塞杆的支撑打破传统设计,采用非金属支撑、大间隙设计,具有高速不烧结自润滑的特点。
1.11 伺服直线作动器振幅极限位置设计液压缓冲区,避免运行失控产生损伤。(根据不同是要求选配不同形式的作动器)
1.12 配置美国世铨或公司动态试验机专用负荷传感器。
1.13主机前方设计操作站,安装横梁运动和急停操作按钮,便于试验员方便操作。
1.14减震器外壳可安装温度传感器,温度传感器为铂电阻式,进行减震器壳体温度的测量,
达到设定温度后需开启冷却装置对减震器进行冷却,达到温度控制的目的。
2.恒压伺服泵站:
2.1恒压伺服泵站:系统总额定流量45L/min。(根据实际情况确定)
2.2系统由两套电机油泵组合构成,可供作动器在相应速度条件下工作。为了节省能源进行静态试验时,
可以开启部分泵站进行工作,从而降低使用成本。
2.3液压系统关键器件如油泵、溢流阀、管件等选用进口,其它液压件均选用国内知名企业产品。
2.4液压系统由油泵电机组、高低压切换模块、冷却系统、过滤系统、电控箱、报警显示等部分组成。
2.5电机泵组配置弹性支撑,进一步减少泵站噪音。
2.6配置ABB公司低噪音交流电机,进口德国福伊特(VOITH)低噪音高压泵,同普通电机、油泵相比,
在提高性能的同时大大降低了使用现场的噪声。
2.7由主溢流阀(日本NACHI)、蓄能器、副主溢流阀、副溢流阀和换向阀、精密滤油器组成高低压切换液压模块,
保证在开机时系统处于低压状态,关机时系统首先由高压状态切换到低压状态,避免开、关机时由于压力的骤变而使系统受到较大冲击。
2.8具有两过滤功能,吸油口进行粗滤,滤除较大颗粒及杂质,高低压切换模块上的密滤油器进行二次精滤,
过滤度不大于3μ,从而保证了液压系统流出的油具有极高的清洁度。
2.9每组高压油路的出口装有单向阀,保证各个油路安全独立工作,不受其它油路的影响。
2.10泵站配冷却器,用于对液压油进行冷却。
2.13.6由主溢流阀(日本NACHI)、蓄能器、副溢流阀和换向阀、滤油器组成高低压切换液压模块,
保证在开机时系统处于低压状态,关机时系统首先由高压状态切换到低压状态,从而避免了开、
关机时由于压力的骤变而使系统受到较大冲击。
2.13.7具有两级过滤功能(整个试验系统具有三级过滤),吸油口进行粗滤,滤除较大颗粒及杂质,
高低压切换模块上的滤油器进行二次滤,过滤为3μ,从而保证了液压系统流出的油具有极高的清洁度。
2.13.8直列式水冷却器构成油路的冷却系统,对油液进行冷却(具体冷却方式协商确定)。
2.13.9双电接点温度表、液位控制计、以及密过滤系统,使液压泵站具有油温、液位、滤油器堵塞或停车功能。
3. 控制系统:
进口德国DOLI公司EDC全数字单通道伺服控制器:
3.1具有载荷、位移闭环控制回路。各控制模式之间具有平滑切换功能。
3.2信号发生器波形种类:正弦波、方波、角波、斜波以及外部输入波等。
3.3其他必要的I/O输入输出单元。
3.4伺服阀驱动单元。
3.5远程液压泵站控制功能。
3.6计数器容量:108。
3.7 控制器调试软件
DOLI控制器外观
Rear view EDCi52 with internal X4/X18 Drive Interface
4.冷却系统
YLD型独立式油冷却机独立于工作主机或液压站的油箱安装,通过进/出油管与油箱连通,PA自带循环油泵:
PA型是温度固定型控制方式,控制方式在出厂时已设定好。
油冷却机包括制冷系统和油路系统,其中板式蒸发器左侧为制冷系统,右侧为油路系统。制冷系统为油路提供冷源;
油路系统用于将油输送入板式蒸发器冷却后返回主设备油箱。
5.计算机打印机以及数据采集软件:
计算机选用戴尔,主流配置。计算机软件为WINDOWS(WIN7)平台软件,具有动态显示、存储、输出试验报表等功能。
打印机选用HP公司A4激光打印机。
5.1测试设备测试过程中的相关测试参数:拉力、位移,能够实时显示曲线,并能够连续保存,如果是多个产品需以产品为
单位自动保存单一文件。
5.2测试机种的程序选择需在上位机操作并选择,具体测试参数(位移、频率及振幅)以TXT 格式(或其他格式)保存在上位机中,
添加新机种可到数据库中添加,编辑便捷。
5.3机种切换时,在上位机主控画面中选择相关机种,对应的测试数据以TXT 格式(或其他格式)文件关联参数值可自动导入到控制器中,
完成快速切换任务,自动导入时需有授权密码,防止意外作业产生危险。
6.试验软件介绍
6.1.试验主窗口
动态试验主窗口如图3-15所示。包括实时显示区、曲线显示区、试验操作区。
图1 动态试验主窗口
6.2.实时显示区
图2 实时显示区
实时显示区如图2所示,可以选择显示试验力值、位移值、压力值、试验力、位移、步计数器、总计数器、
试验力谷值、位移值、计时器等。
6.3.曲线显示区
曲线显示区如图3所示,可以显示试验力/位移-时间曲线、内压变形曲线、负荷变形曲线。
图3 曲线显示区
图5试件的动静刚度试验数据图
图6试验力变形曲线图
图7试验力位移曲线图
6.5主要功能、特点描述总结如下:
6.5.1 分权限管理,不同级别的操作者有不同的操作权限,可操作的菜单等内容也有所不同。
6.5.2全数字下位机闭环控制,具备控制模式任意切换功能,可实现各类控制模式的自动平滑切换。
6.5.3静态试验具有试验过程控制模式智能设置系统,提供给专业用户自动程控编程器。用户可以根据实际需要,
按照规则灵活组合多种控制方式及控制速度,编制适合自己需要的控制程序。测控软件会自动按照用户设置自动控制试验过程。
6.5.4通过对动态试验步骤的编辑功能,可完成各类波形的组合试验,控制模式的变换试验,各类组合可确保任意复杂试验功能的实现。
6.5.5疲劳试验波形有正弦波、方波、三角波、斜波以及外部输入波形等。
6.5.6 实时显示动刚度值、试验力、位移、变形及其峰、谷值、试验次数等信息。
6.5.7动态、静态试验两用,可随时切换,具有完善的数据分析功能。
6.5.8按动试验按键,全自动控制试验机完成整个试验过程。
6.5.9静态试验实现了力-时间、力-变形、力-位移、应力-应变等多种试验曲线的实时屏幕显示,可随时切换观察,曲线的放大与缩小非常方便。
6.5.10 具备试验参数的计算机存储、设定、加载等功能。
6.5.11试验数据以文本文件存贮,以方便用户查询,以及利用任何通用商业报表、字处理软件对试验数据进行再处理。
6.5.12 静态试验采用人机交互方式分析数据。可自动计算弹性模量、屈服强度、规定塑性延伸强度等各种性能参数;
可人工干预分析过程,提高分析的准确度。
6.5.13可记录、存储试验数据曲线。
6.5.14具备过载保护自动停机,并可以自动判断试样断裂,自动停机。
6.5.15具有批量试验的功能,用户可以输入批量试样的信息,选择试样进行试验。
6.5.16 软件具有默认的数据库接口,便于数据联网上传。
四.系统主要配置清单:
序号
项目名称
数量
1
主机
(1)机架(含立柱、横梁、工作台等)
1台
(2)伺服直线作动器
1套
(3)高速密封元件
(4)流体连接件及高压胶管(美国PARKE)
(5)伺服阀(美国MOOG)
1只
(6)位移传感器(德国Germanjet)
(7)负荷传感器(美国世铨)
2
恒压伺服泵站
(1)油箱
1件
(2)电机(ABB)
1台
(3)内啮合齿轮泵油泵(德国VOITH)
(4)主溢流阀
(5)电接点温度表
(6)流体连接件
(7)其它液压附件
(8)强电启动单元
3
全数字伺服控制器(德国DOLI公司)
4
油冷机
5
试验软件(德国DOLI测控软件、全力测试试验软件)
2套
6
计算机
7
A4激光打印机(HP)
8
试验附具
9
用于伺服作动器和恒压伺服泵站的冲洗附件
10
流体连接元件
11
信号线、连接电缆
12
备用3u精密滤油器滤芯
五.验收、质量保证:
1. 设备验收:
1.1 在制造厂家安装调试完毕后根据双方签订的技术协议进行预验收。
1.2 预验收合格的产品由供货方负责运输到用户场地,需方提供协助,供货方负责安装调试,包括液压软管的连接,
安装调试完毕,在安装现场进行终验收,验收内容按技术协议进行,全面恢复预验收状态为终验收合格。
1.3验收期间,供方向需方有关人员进行使用、维修等方面的技术培训,保证设备的熟练操作和简单故障排除。
2. 质量保证:
2.1终验收通过,设备进入质量保证期,质保期为一年。质保期内,因制造方面原因发生的各种故障给予免费维修服务。
在质保期内,设备出现故障(非人为因素),接到用户通知后,1小时内做出答复,10小时内到达用户场地,免费维修。
2.2 质保期过后,设备终生维修,对零件更换所发生的费用,只收成本费。
2.3对设备实行终生不定期回访及维护,并对设备使用免费提供技术咨询。
2.4随着需方产品的发展,提供相应的技术支持,软件免费升级。