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橡膠動剛度彈性體試驗(yàn)機(jī) 電液伺服動靜試驗(yàn)機(jī)-工作原理
閱讀：1378 發(fā)布時間：2013-3-12
1,、該試驗(yàn)機(jī)的開發(fā)研制采用電液伺服動態(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，電液伺服動態(tài)試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵單元采用本公司設(shè)計的單通道伺服控制器,，關(guān)鍵的配套元件選用,、國內(nèi)同類產(chǎn)品的品牌產(chǎn)品。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,，系統(tǒng)的關(guān)鍵單元和元件均采用當(dāng)今*技術(shù)制造,，整個試驗(yàn)系統(tǒng)的整體性能與動態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。主要用于扶梯踏板等疲勞壽命試驗(yàn),。
1 方案描述：WAW-10電液伺服試驗(yàn)機(jī)主要由主機(jī)（上置10kN伺服直線作動器）,、一臺恒壓伺服泵（50L/min）、試金集團(tuán)設(shè)計的單通道伺服控制器,，以及計算機(jī)打印機(jī),、相關(guān)試驗(yàn)軟件、其它必要的附件等組成,。系統(tǒng)進(jìn)行工作的基本原理如圖1,，系統(tǒng)控制框圖如圖2。
圖1 系統(tǒng)進(jìn)行工作的基本原理圖
圖2 系統(tǒng)控制框圖
2.1主機(jī)：
圖3電液伺服試驗(yàn)機(jī)照片
2.1.1橫梁運(yùn)動液壓模塊采用零泄露液壓元件制造,，保證高頻試驗(yàn)時具有較高的可靠性,。
2.1.2夾緊油缸采用模塊設(shè)計，密封元件采用進(jìn)口美國派克公司產(chǎn)品，保證試驗(yàn)機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)行可靠,。
2.1.3伺服直線作動器上置,，內(nèi)置中國水科院LVDT位移傳感器，外置航空609研究所伺服閥,、精度不大于3u國產(chǎn)溫州黎明（引進(jìn)德國賀德克技術(shù)）精密濾油
器以及具有消脈,、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器組成的伺服模塊。
2.1.4 伺服閥采用航空609研究所試驗(yàn)機(jī)高響應(yīng)兩級伺服閥F160A-250（21Mpa下流量250L/min）,。
2.1.5 單元化、標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化設(shè)計的伺服直線作動器具有低阻尼,、高響應(yīng)、高壽命,、大間隙設(shè)計的特點(diǎn),，設(shè)計理念與MTS公司Series 244 Linear Actuators *等同。
2.1.6 伺服直線作動器的密封元件全部采用進(jìn)口德國伺服作動器高速密封元件,。
2.1.7伺服直線作動器活塞桿的支撐打破傳統(tǒng)設(shè)計,，采用非金屬支撐、大間隙設(shè)計,，具有高速不燒結(jié)自潤滑的特點(diǎn),。
2.1.8伺服直線作動器振幅極限位置設(shè)計液壓緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷,。
2.1.9伺服直線作動器與試件之間安裝有球鉸萬向結(jié),，減小或消除了活塞桿的側(cè)向力，使試驗(yàn)更加可靠,。
2.1.10配置美國世銓天津公司負(fù)荷傳感器,。
2.1.11主機(jī)前方設(shè)計橫梁運(yùn)動和急停操作按鈕臺，便于試驗(yàn)員方便操作,。
2.2恒壓伺服泵站：電機(jī)泵組配置串聯(lián)雙彈性支撐進(jìn)一步減少泵站噪音,。泵站配
置國產(chǎn)低噪音交流電機(jī)，日本不二越（NACHI）低噪音共軛內(nèi)嚙合齒輪泵（直線共軛內(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),。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,，直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵低噪音、無脈動、長壽命等性能,。低噪音：直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵其特性為特殊齒輪設(shè)計,，齒輪齒廊為直線，齒圈齒廓為直線共軛線,，工作時幾乎沒有困油區(qū),，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，音頻仍平穩(wěn)平和,。長壽命：直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵其長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（日本不二越NACHI）、蓄能器（中英合資奉化奧萊爾）,、副主溢流閥,、副溢流閥和換向閥（上海立新，引進(jìn)德國力士樂技術(shù)制造）,、不大于3u國產(chǎn)溫州黎明（引進(jìn)德國賀德克技術(shù)）精密濾油器組成的高低壓軟切換液壓模塊,；中日合資廣東神威生產(chǎn)直列式水冷卻器（冷卻水用戶自備）；液壓管件和高壓膠管,；天津歐迪公司雙電接點(diǎn)溫控表,；國產(chǎn)溫州黎明（引進(jìn)德國賀德克技術(shù)）液位控制計；具有油溫（低于10ºC,、高于55ºC）,、液位、濾油器堵塞報警或停車功能,。
2.3 單通道伺服控制器：
2.3.1兩路信號調(diào)理單元：一路DC,、一路AC（試驗(yàn)力DC、位移AC）,，具有位移,、試驗(yàn)力兩個閉環(huán)控制回路。
2.3.2信號發(fā)生器波形種類：正弦波,、方波,、三角波,、斜波以及外部輸入波。
2.3.3信號發(fā)生器試驗(yàn)頻率范圍0.1~50Hz,。
2.3.4其他必要的I/O輸入輸出單元,。
2.3.5兩級伺服閥驅(qū)動單元。
2.3.6 PC通訊單元及驅(qū)動程序,。
2.3.7遠(yuǎn)程液壓泵站控制功能,。
2.3.8計數(shù)器容量：108，具有斷電記憶功能,。
2.4電液伺服動態(tài)試驗(yàn)機(jī)（系統(tǒng)）控制軟件TimeTestV2.0-D：
2.4.1系統(tǒng)管理軟件TimeTestV2.0-D01A：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(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)時顯示,。圖6是單通道試驗(yàn)助手系統(tǒng)管理軟件的主界面圖，圖7是雙通道試驗(yàn)助手系統(tǒng)管理軟件的主界面圖,。該軟件主要用于恒幅動態(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)生器軟件會自動對控制量（例如載荷）的峰谷值進(jìn)行跟蹤修正,，以保正在整個試驗(yàn)過程中，每個峰值的動態(tài)誤差典型值為±0.5%FS,，試驗(yàn)時操作人員可以動態(tài)地改變峰值,、谷值和頻率，也能進(jìn)行人工或自動信號保持,，如果自動信號保持循環(huán)數(shù)間隔被設(shè)置,，則試驗(yàn)循環(huán)數(shù)每增加一個循環(huán)數(shù)間隔，軟件就會自動把信號保持在設(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)時間等。該軟件也可進(jìn)行簡單的靜態(tài)試驗(yàn)。圖10是函數(shù)發(fā)生器軟件主界面圖,。
2.5其它配置及必要附件：
2.5.1配置壓縮附具（直徑250mm）,。
2.5.2配置用于標(biāo)定負(fù)荷傳感器的反力架。
2.5.3配置用于伺服作動器和恒壓伺服泵站的沖洗附件,。
2.5.5所有流體連接元件如液壓管件,、高壓膠管（泵站至作動器高壓油管按7.6m配置）均采用進(jìn)口公司產(chǎn)品，以保證整個系統(tǒng)無滲漏油現(xiàn)象,，確保試驗(yàn)環(huán)境的清潔,。