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隔震橡膠支座壓剪試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)方法及詳細(xì)介紹

微機(jī)控制電液伺服動(dòng)態(tài)壓剪試驗(yàn)機(jī)

YAW-10000J(D)微機(jī)控制電液伺服

動(dòng)態(tài)壓剪試驗(yàn)機(jī)

本方案以如下標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行企劃：

1.制造標(biāo)準(zhǔn)

n GB/T16826-2008《電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》

n GB/T2611—2007《試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求》

n JJG139—1999 《拉力,、壓力和萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)》

n GB/T3722-92   《液壓式壓力試驗(yàn)機(jī)》

n JJG157-2008   《拉力、壓力和萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)檢定要求》

2.試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

n JT/T4—2004     《公路橋梁板式橡膠支座》

n JT391-2009     《公路橋梁盆式支座》

n GB/T17955-2009 《橋梁球型支座》

n TB/T1893-2006   《鐵路橋梁板式橡膠支座》

n TB/T 2331-2013  《鐵路橋梁盆式支座》

n TB/T 3320-2013  《鐵路橋梁球型支座》

n GB/T 20688.1-2007 《隔震橡膠支座試驗(yàn)方法》

n GB/T 20688.2-2006《橋梁隔震橡膠支座》

n GB/T 20688.3-2006《建筑隔震橡膠支座》

n GB/T 20688.4     《普通橡膠支座》

n JT/T822-2011    《公路橋梁鉛芯隔震橡膠支座》

n JT/T842-2012    《公路橋梁高阻尼隔震橡膠支座》

一、產(chǎn)品使用范圍

1.本機(jī)主要用于檢測(cè)隔震橡膠支座的成品力學(xué)性能試驗(yàn),。可分別進(jìn)行：

u 隔震橡膠支座

n 壓縮性能試驗(yàn)

n 剪切性能試驗(yàn)

n 剪切性能相關(guān)性試驗(yàn)

n 壓縮性能相關(guān)性試驗(yàn)

u 板式支座

n 抗壓彈性模量試驗(yàn)

n 極限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

n 抗剪彈性模量試驗(yàn)

n 抗剪粘接性能試驗(yàn)

n 抗剪老化試驗(yàn)

n 摩擦系數(shù)試驗(yàn)

n 容許轉(zhuǎn)角試驗(yàn)

u 盆式支座

n 成品支座豎向承載力試驗(yàn)

n 成品支座摩擦系數(shù)試驗(yàn)

n 成品支座轉(zhuǎn)動(dòng)試驗(yàn)

u 球型鋼支座

n 豎向承載力試驗(yàn)

n 支座摩擦因數(shù)試驗(yàn)

n 支座轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的測(cè)定

n 水平承載力試驗(yàn)

二,、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

    YAW-10000J(D)(D)微機(jī)控制電液伺服動(dòng)態(tài)壓剪試驗(yàn)機(jī)采用四立柱,、油缸上置式自平衡框架結(jié)構(gòu)，水平動(dòng)態(tài)單剪系統(tǒng)為雙導(dǎo)向,、自鎖緊,、自反力剛性滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，保證動(dòng)態(tài)單剪試驗(yàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確度；

   雙剪系統(tǒng)帶有隨動(dòng)系統(tǒng),，增加剪切試驗(yàn)的準(zhǔn)確性,；剪切機(jī)構(gòu)垂直移動(dòng)采用浮動(dòng)油缸調(diào)整，并通過(guò)伺服閥控制,；剪切油缸與浮動(dòng)托板之間裝有四根導(dǎo)向桿,，使剪切油缸升起來(lái)后不發(fā)生傾斜；

   轉(zhuǎn)角系統(tǒng)采用雙作用伺服油缸施加力,，并固定在垂向主機(jī)的底座上,。雙作用伺服油缸、轉(zhuǎn)角板,、球面桿和支承座等構(gòu)成轉(zhuǎn)角主系統(tǒng),；轉(zhuǎn)角油缸為單出桿雙作用伺服油缸，使用進(jìn)口格萊圈,、斯特封和防塵圈等密封,，密封性好，使用壽命長(zhǎng),，安全系數(shù)高,；

靜載控制系統(tǒng)采用獨(dú)立開(kāi)發(fā)的控制系統(tǒng)，微機(jī)控制協(xié)調(diào)多級(jí)液壓加載,、連續(xù)加荷平穩(wěn),、多級(jí)試驗(yàn)力保持、能自動(dòng)連續(xù)平穩(wěn)加載,、自動(dòng)保載,、自動(dòng)采集并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存,、繪制曲線,，自動(dòng)打印試驗(yàn)報(bào)告，計(jì)算機(jī)適時(shí)控制試驗(yàn)進(jìn)程,、顯示試驗(yàn)力及試驗(yàn)曲線,、操作簡(jiǎn)單可靠，便于操作,。

動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)采用德國(guó)多利580動(dòng)態(tài)控制器,；該系統(tǒng)是功能性價(jià)比超群的新一代產(chǎn)品；它是材料及結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)的全閉環(huán)控制和數(shù)據(jù)采集的電子系統(tǒng),。

三,、主要技術(shù)參數(shù)

1．垂向加載部分

u 大試驗(yàn)力：10000kN；

u 試驗(yàn)力測(cè)量范圍：0.4%-100%F.S（40~10000kN）,；

u 試驗(yàn)力測(cè)量精度：試驗(yàn)力示值的±1%,；

u 油缸空載大位移速度：0-60mm/min,；

u 油缸大行程：1000mm；      

u 位移測(cè)量精度：±1.0%Fs,；

u 變形測(cè)量分辨力（mm）：0.001(垂向變形),， 0.001(徑向變形)；

u 變形測(cè)量：四只光柵式數(shù)字位移傳感器測(cè)量試樣垂向變形,；

            四只光柵式數(shù)字位移傳感器測(cè)量試樣徑向變形,；

               變形測(cè)量范圍：0～50mm（垂向變形）、

                             0～20mm（徑向變形）,；

u 試驗(yàn)大空間：1000mm；

u 上壓板尺寸：1200mm×1200×200mm,；

u 下壓板尺寸：1200mm×1200×200mm,；

u 等速試驗(yàn)力控制范圍：0.5kN/s～25kN/s（控制精度1%）；

u 等速位移控制范圍：0.5 mm /min～40 mm /min,；

u 控制方式和數(shù)據(jù)處理：計(jì)算機(jī)伺服控制系統(tǒng)及數(shù)據(jù)（試驗(yàn)力,、位移）圖形采集處理等；

u 測(cè)力方式：負(fù)荷傳感器測(cè)力,；

u 采用低阻尼組合式密封元件,，試驗(yàn)力保持穩(wěn)定可靠；

u 控制方式：液壓加載,，電液伺服閉環(huán)控制,，屏幕顯示。

2.橫向剪切部分

u 大試驗(yàn)力：2000kN,；

u 試驗(yàn)力測(cè)量范圍：1%-100%F.S.（20 kN～2000 kN）,；

u 試驗(yàn)力測(cè)量精度：≤±1%；

u 采用單出桿雙作用活塞缸,，活塞行程200mm,；

u 工作活塞推進(jìn)速度：0～60mm/min；

u 變形測(cè)量范圍：0～200mm,；

u 位移測(cè)量范圍：0～200mm,；

u 變形測(cè)量精度：±0.5%FS；

u 位移測(cè)量精度：±0.5%Fs,；

u 變形測(cè)量分度值：0.01mm,；

u 位移及變形測(cè)量：兩只光柵式數(shù)字位移傳感器測(cè)量試樣的剪切變形；

u 測(cè)力方式：高精度負(fù)荷傳感器測(cè)力,；

u 水平剪切裝置進(jìn)退：電機(jī)驅(qū)動(dòng),；

u 水平剪切裝置升降：浮動(dòng)液壓缸調(diào)整；

u 負(fù)荷保持功能：高精度進(jìn)口伺服閥負(fù)荷保持,，進(jìn)行橫向剪切力的多級(jí)控制,；

u 采用進(jìn)口的組合式密封元件，試驗(yàn)力保持穩(wěn)定可靠。

u 控制方式：液壓加載,，電液伺服閉環(huán)控制,，高精度負(fù)荷傳感器測(cè)量，屏幕顯示,。

3.轉(zhuǎn)角部分

u 大轉(zhuǎn)角頂出力：600kN,；

u 試驗(yàn)力測(cè)量范圍：2%～100%F.S （12kN～600kN）；

u 試驗(yàn)力測(cè)量精度：≤±1%,；

u 測(cè)力方式：高精度負(fù)荷傳感器測(cè)力,；

u 變形測(cè)量：四只光柵式數(shù)字位移傳感器測(cè)量試樣的翻轉(zhuǎn)變形；

u 變形測(cè)量范圍：0～50mm,；

u 變形測(cè)量分辨力：0.001mm,；

u 變形測(cè)量精度：±0.5%FS；

u 工作活塞大行程：150mm,；

u 工作活塞移動(dòng)速度：0～60mm,；

u 位移測(cè)量范圍：0～150mm；

u 位移測(cè)量精度：優(yōu)于±0.5%Fs,；

u 負(fù)荷保持功能：高精度進(jìn)口伺服閥負(fù)荷保持,，進(jìn)行轉(zhuǎn)角力的多級(jí)控制；

u 采用進(jìn)口的組合式密封元件,，試驗(yàn)力保持穩(wěn)定可靠,。

u 控制方式：液壓加載，電液伺服閉環(huán)控制,，高精度負(fù)荷傳感器測(cè)量,，屏幕顯示。

4.橫向動(dòng)態(tài)剪切部分

u 大動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力：±1500kN

u 試驗(yàn)力測(cè)量范圍：2%～100%F.S（30kN～1500kN）,；

u 示值精度：≤±1%,；

u 振幅與頻率關(guān)系：  頻率范圍：0.001~2Hz；                                                                                                        當(dāng)振幅500mm,，頻率≥0.05Hz,；

u 工作活塞大行程：±500mm

u 位移精度：優(yōu)于±1%

u 位移分辨力:0.003mm

四、產(chǎn)品技術(shù)性能特點(diǎn)

 1．垂向系統(tǒng)

n 采用上置式雙向油缸,、四立柱框架式主機(jī)結(jié)構(gòu),，試驗(yàn)空間無(wú)級(jí)可調(diào)，方便不同高度的試驗(yàn)需求,。整機(jī)剛度高,，變形量小，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤;

n 底座,、橫梁采用整體鑄造結(jié)構(gòu),，工件剛度大,，外型美觀大方；

n 油缸為單出桿雙向結(jié)構(gòu),，油缸內(nèi)孔終工序?yàn)殓衲C(jī)精密加工而成,，從而降低了油缸活塞的摩擦，提高試驗(yàn)機(jī)測(cè)量精度及使用壽命,；

n 整機(jī)高度5000mm,，底座沉于基礎(chǔ)坑內(nèi),送料小車及剪切裝置小車共用一導(dǎo)軌，且與地面平齊,，裝卸試樣方便快捷,。

n 力值采用負(fù)荷傳感器進(jìn)行測(cè)量。

2．橫向靜態(tài)雙剪系統(tǒng)

剪切系統(tǒng)由剪切油缸,、前后橫梁,、兩側(cè)拉杠、剪切中間抽板,、上下摩擦板、頂塊,、連接銷,、剪切小車等組成。采用雙作用伺服缸施加試驗(yàn)力,，由剪切小車支撐,，浮動(dòng)油缸調(diào)整橫向剪切的水平位置，小車電動(dòng)行走裝置配帶電磁離合器,，調(diào)整剪切裝置的前后位置,。剪切小車升降調(diào)整加載裝置水平位置，保證剪切力值的準(zhǔn)確性,，提高檢測(cè)精度,。

n 雙作用伺服油缸、連接拉杠,、摩擦板,、剪切小車、浮動(dòng)油缸和導(dǎo)軌等構(gòu)成橫向主系統(tǒng),；

n 剪切小車由滾輪,、伺服浮動(dòng)油缸、導(dǎo)向柱,、行走電機(jī)及離合裝置等組成,；

n 剪切小車的前進(jìn)、后退電動(dòng)實(shí)現(xiàn),，不必手動(dòng)推動(dòng),，并配有電磁離合器,。行走時(shí)離合器帶電吸合，剪切試驗(yàn)開(kāi)始后,，離合器失電松開(kāi),。試驗(yàn)時(shí)小車會(huì)跟隨橡膠支座的剪切變形移動(dòng)，此時(shí)需要把小車移動(dòng)的阻力降到低,，即移動(dòng)時(shí)不受行走電機(jī)的制約,，使抗剪試驗(yàn)的結(jié)果更具準(zhǔn)確性；

n 剪切加載裝置的水平位置由剪切小車攜帶的伺服浮動(dòng)油缸來(lái)調(diào)整,，伺服浮動(dòng)缸自動(dòng)調(diào)節(jié)剪切油缸水平位置,，保證負(fù)荷傳感器的軸心和中間剪切抽板的對(duì)稱軸線重合，確保試樣水平軸向力的準(zhǔn)確,；

n 剪切油缸為單出桿雙作用伺服油缸,，使用進(jìn)口格萊圈、斯特封和防塵圈等密封,，密封性好,，使用壽命長(zhǎng)，安全系數(shù)高,；

n 剪切力值采用高精度負(fù)荷傳感器直接測(cè)力,，精度0.3級(jí)，量程2000kN,，能承受較大過(guò)載載荷,，使用壽命較長(zhǎng)；

n 負(fù)荷傳感器與活塞桿之間鏈接,，保證了橫向剪切力的準(zhǔn)確,；

n 用兩支光柵式位移傳感器測(cè)量橡膠支座的剪切變形，傳感器頂桿與中間抽板接觸,，分布于抽板兩端,，準(zhǔn)確測(cè)量橡膠支座剪切變形；

n 配備兩塊不銹鋼板,，平面度和光潔度好,，*摩擦系數(shù)試驗(yàn)的要求。

3．轉(zhuǎn)角系統(tǒng)

　　轉(zhuǎn)角系統(tǒng)采用雙作用伺服油缸施加力,，并固定上壓板上,。

n 雙作用伺服油缸、轉(zhuǎn)角板,、球面桿和支承座等構(gòu)成轉(zhuǎn)角主系統(tǒng),；

n 轉(zhuǎn)角油缸為單出桿雙作用伺服油缸，使用進(jìn)口格萊圈,、斯特封和防塵圈等密封,，密封性好,，使用壽命長(zhǎng)，安全系數(shù)高,；

n 轉(zhuǎn)角力值采用高精度負(fù)荷傳感器直接測(cè)力,，精度0.3級(jí)，量程600kN,，能承受較大過(guò)載載荷,，使用壽命較長(zhǎng)；

n 采用四支光柵式位移傳感器測(cè)量橡膠支座的轉(zhuǎn)角變形,；

n 負(fù)荷傳感器與活塞桿之間通過(guò)球頭球座組成球鉸連接（球鉸連接可自由對(duì)中,，確保轉(zhuǎn)角垂向力的準(zhǔn)確性）；

n 根據(jù)不同大小的試樣,，可以更換球面桿的長(zhǎng)短附具,，以滿足不同試件厚度的試驗(yàn)要求。

4．水平動(dòng)態(tài)剪切系統(tǒng)    

水平剪切系統(tǒng)由固定底座,、動(dòng)態(tài)作動(dòng)器,、滾動(dòng)支座、摩擦板,、滾動(dòng)導(dǎo)軌塊及預(yù)應(yīng)力環(huán)等機(jī)構(gòu)組成自反力結(jié)構(gòu),；保證油缸活塞、傳感器和立柱不受水平力的影響,，作動(dòng)器與傳感器采用預(yù)應(yīng)力環(huán)連接,，防止傳感器在試驗(yàn)過(guò)程中松動(dòng),；上壓板兩側(cè)裝有滾動(dòng)導(dǎo)軌塊,，使整體主機(jī)結(jié)構(gòu)不受水平作用力影響。主機(jī)底座上部裝有滾動(dòng)支座,，滾動(dòng)支座上部為動(dòng)態(tài)工作臺(tái),，水平剪切時(shí)，摩擦板通過(guò)球鉸結(jié)構(gòu)連接在作動(dòng)器的活塞桿上,，動(dòng)態(tài)作動(dòng)器裝在機(jī)座固定架上,，并通過(guò)圓柱銷定位，而滾動(dòng)導(dǎo)軌塊又與機(jī)座凸臺(tái)用兩個(gè)斜面導(dǎo)軌限制,，使得水平動(dòng)剪試樣臺(tái)始終保持在一條直線運(yùn)行,，不會(huì)偏移軌道。

5．液壓系統(tǒng)(靜態(tài)部分)

此系統(tǒng)為負(fù)載適應(yīng)型進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),。

油箱內(nèi)的液壓油通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)高壓油泵進(jìn)入油路,，流經(jīng)單向閥、高壓濾油器,、伺服閥,，進(jìn)入油缸,。高精度壓力、負(fù)荷傳感器安裝在油缸,、活塞上,，它將力信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)采集處理再轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)力值顯示出來(lái),，同時(shí)計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器的信號(hào)和控制程序的編制發(fā)出控制信號(hào)到伺服閥,，控制伺服閥的開(kāi)口大小和方向，從而控制進(jìn)入油缸的流量,，實(shí)現(xiàn)等速試驗(yàn)力（應(yīng)力）,、等速位移、試驗(yàn)力（應(yīng)力）保持,、位移保持等伺服控制,。

負(fù)載適應(yīng)型進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)，根據(jù)試驗(yàn)力的大小,，自動(dòng)控制閥的開(kāi)口,，減少了發(fā)熱及能量損失，降低了電機(jī)載荷功率,。

為減少系統(tǒng)發(fā)熱和節(jié)約能源,，伺服油缸采用伺服閥和壓差閥分別對(duì)流量、方向和試驗(yàn)力實(shí)施控制,。進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),，電液伺服閥開(kāi)口的大小直接控制活塞進(jìn)出快慢，從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)速度的快慢,，壓差閥的壓力是跟隨試驗(yàn)力的大小自動(dòng)調(diào)節(jié),。試驗(yàn)結(jié)束后，壓差閥形式上為溢流閥設(shè)定成一個(gè)較低壓力,，采用伺服閥控制及快速回油,，靠活塞及工作臺(tái)小車自重返回到試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的位置。這種采用壓差閥控制的方式被稱為負(fù)載適應(yīng)型控制,，這種控制方式就是當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力升高和降低時(shí),，壓差閥的調(diào)定壓力隨之改變，與系統(tǒng)壓力保持同步,，這種控制方式不僅大大降低了能耗,、減少了發(fā)熱、減少了冷卻系統(tǒng)的壓力,，而且提高了整個(gè)液壓系統(tǒng)的安全性和可靠性,。

冷卻系統(tǒng)采用水冷模式。水冷冷卻效果好,，且屬于靜音冷卻方式,，安靜無(wú)聲,，不對(duì)試驗(yàn)環(huán)境造成影響，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性,。

液壓關(guān)鍵件采用情況如下：

u 液壓泵：低噪音內(nèi)嚙合齒輪泵 德國(guó)福伊特

u伺服閥：電液伺服比例閥     德國(guó)力士樂(lè)

6,、液壓系統(tǒng)(動(dòng)態(tài)部分)

水平剪切動(dòng)態(tài)試驗(yàn)主要指標(biāo)為：

1）水平作動(dòng)器大水平剪切力：1500kN；

2）工作活塞頻率：0.001Hz～2Hz

  行程：±500mm時(shí),，頻率：0.05Hz

3）工作活塞大行程：±500mm

根據(jù)上述指標(biāo),，確定泵站指標(biāo)為：

流量：700L/min；

工作壓力：21Mpa,；

恒壓,、多泵組結(jié)構(gòu)：4套75kW電機(jī)+175L泵組合結(jié)構(gòu)；

伺服泵站技術(shù)描述：

集中泵站采用4套175L/min,、75kw電機(jī)泵組并聯(lián)方案,，4套電機(jī)泵可同時(shí)使用，也可單獨(dú)使用,。

總流量700L/min,，總功率300kW（75kW×4），壓力21Mpa,，過(guò)濾精度3μ,，溫度范圍：室溫—55℃，電源：AC380V,50Hz,；

油泵選用德國(guó)福伊特,，該泵采用漸開(kāi)線內(nèi)嚙合齒輪傳動(dòng)，軸向和徑向聯(lián)合加壓,，屬低噪音系列泵,，具有優(yōu)良的耐久性和長(zhǎng)壽命；

油泵電機(jī)組配置共用底座,，并配置減振裝置（選用減振墊）,，以減小振動(dòng)和噪音,。

伺服油箱：

標(biāo)準(zhǔn)全封閉伺服油箱,，配置溫度測(cè)量、空氣過(guò)濾,、油位顯示等裝置,；

伺服油箱留有泵站擴(kuò)展接口板，方便今后的泵站擴(kuò)容,；

具有溫度超限,、液位過(guò)低、濾油器堵塞等報(bào)警或停機(jī)保護(hù)等功能,；

系統(tǒng)配置板式水冷卻器安裝在回油管路上,；

電氣控制系統(tǒng)：1套

獨(dú)立放置,，實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站系統(tǒng)的電氣控制。

配置伺服泵站遠(yuǎn)程手動(dòng)控制按鈕箱 1套,，遠(yuǎn)程放置在控制室內(nèi),，方便操作。配置系統(tǒng)報(bào)警指示燈,，包括濾油器堵塞,、油箱液位過(guò)低、溫度超限報(bào)警等,。

配專門的接口閥塊用于甲方管路連接,，連接方式：法蘭扣壓。  

7．電氣系統(tǒng)

采用一體化控制柜的電器系統(tǒng),，強(qiáng)電系統(tǒng)由低壓?jiǎn)?dòng)柜與操作控制臺(tái)兩部分組成,。低壓部分配置于油源外側(cè)，用于減少系統(tǒng)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊,；操作控制臺(tái)采用臺(tái)式結(jié)構(gòu),，布置于試驗(yàn)操作區(qū)，內(nèi)置遠(yuǎn)程低壓?jiǎn)?dòng)控制裝置,，并專門設(shè)計(jì)的操作面板使各類試驗(yàn)操作一目了然,。此控制柜集計(jì)算機(jī)、顯示器,、鍵盤,、鼠標(biāo)、打印機(jī)和強(qiáng)電控制操作系統(tǒng)與一體,，簡(jiǎn)單明了,、使用方便。

8．伺服控制系統(tǒng)

電液伺服控制技術(shù)基本原理：電液伺服控制系統(tǒng)具有出力（扭矩）大,、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn),，它既具有電氣控制的靈活性、快速性和較高的控制精度,，又有液壓控制的大功率操作能力,，還能和計(jì)算機(jī)聯(lián)接以進(jìn)行各種復(fù)雜的控制和數(shù)據(jù)處理；它既能進(jìn)行動(dòng)態(tài)的高周疲勞,、程序控制疲勞和低周疲勞試驗(yàn),，也能進(jìn)行靜態(tài)的變形試驗(yàn)和常規(guī)的力學(xué)性能試驗(yàn)。近年來(lái),，采用電液伺服控制技術(shù)的試驗(yàn)設(shè)備已成為上先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備的主要代表,。

電液伺服控制系統(tǒng)由伺服控制器、電液伺服閥、伺服作動(dòng)器及傳感器組成,，其原理圖如下圖所示：  

伺服控制器的主要功能是對(duì)輸入系統(tǒng)的電信號(hào)進(jìn)行綜合,、比較、校正和放大,；電液伺服閥將伺服控制器輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓能,，是電液伺服控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件；伺服作動(dòng)器接受電液伺服閥輸出的壓力油,，使作動(dòng)器按要求進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),。

9．采集系統(tǒng)

垂向系統(tǒng)：

Ø 力值采集：高精度負(fù)荷傳感器測(cè)力；

Ø 油缸位移采集：拉線式光電編碼器自動(dòng)采集,；

Ø 試樣變形采集：板式抗壓：四支光柵式位移傳感器自動(dòng)采集,；

盆式承載力：八只光柵式位移傳感器自動(dòng)采集；

 剪切系統(tǒng)：

Ø 力值采集：高精度負(fù)荷傳感器測(cè)力；

Ø 油缸位移采集：拉線式光電編碼器采集；

Ø 試樣變形采集：兩支光柵式位移傳感器自動(dòng)采集,；

轉(zhuǎn)角系統(tǒng)：

Ø 力值采集：高精度負(fù)荷傳感器測(cè)力；

Ø 油缸位移采集：拉線式光電編碼器自動(dòng)采集,；

Ø 試樣變形采集：四支光柵式位移傳感器自動(dòng)采集；

10．控制系統(tǒng)及軟件

軟件系統(tǒng)是在WINDOWS操作平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的與控制器相配套,、面向用戶的通用圖形窗口系統(tǒng),，它是以控制器為基礎(chǔ)，在充分考慮了壓剪試驗(yàn)機(jī)的各種試驗(yàn)要求后,，開(kāi)發(fā)的通用型壓剪試驗(yàn)機(jī)軟件,。通過(guò)使用該軟件，直接對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作便可完成用戶想做的試驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析,，快捷,、方便、直觀,。相信美觀的中文圖形界面,、齊全的操作功能、靈活友好的人機(jī)界面,、詳盡的使用幫助以及完備的數(shù)據(jù)處理將會(huì)給您的工作帶來(lái)很多便利,。

產(chǎn)品采用多任務(wù)分時(shí)調(diào)用，可實(shí)現(xiàn)多三路串口數(shù)據(jù)的采集,、同步顯示,、曲線繪制和數(shù)據(jù)的分段保存,，滿足了壓剪試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,、多個(gè)通道配合工作、試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。

產(chǎn)品具有良好的開(kāi)放性,。用戶可以根據(jù)自己的需求自行命名數(shù)據(jù)庫(kù)文件,、選擇相應(yīng)的試驗(yàn)類型、輸入正確的試樣參數(shù),、編制特殊的試驗(yàn)程序,、手動(dòng)選擇正確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)及輸出試驗(yàn)報(bào)告。

測(cè)控系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)零,、自動(dòng)標(biāo)定,、平穩(wěn)連續(xù)加載和卸載、自動(dòng)持荷以及無(wú)級(jí)調(diào)速等常規(guī)功能,；可對(duì)試驗(yàn)的全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控,、自動(dòng)全程測(cè)量并采集處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)、自動(dòng)繪制試驗(yàn)曲線,、自動(dòng)儲(chǔ)存試驗(yàn)原始記錄和曲線圖,；

可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力等速率控制（0.1～100%FS/min）以及位移等速率控制（0～40mm/min），等速率控制精度均滿足不大于設(shè)定值的±1%,；軟件主界面如下：

n 可以進(jìn)行試驗(yàn)前試驗(yàn)類型的選擇,，如下圖：

具備試樣信息庫(kù)功能。編輯好試樣參數(shù)后,，可以將該條試樣參數(shù)信息存入試樣庫(kù),，以便下次查找和調(diào)用。下次新建數(shù)據(jù)庫(kù)方案并且試樣參數(shù)和庫(kù)里的某一條試樣參數(shù)相同時(shí),，選中一條和當(dāng)前試樣參數(shù)相同的記錄,，點(diǎn)擊導(dǎo)入按鈕，就不用重復(fù)輸入?yún)?shù),。如果試樣庫(kù)中的參數(shù)記錄有重復(fù)的或者不需要的,，可以點(diǎn)擊刪除按鈕進(jìn)行刪除。

如下圖：

n 采用電液伺服系統(tǒng)進(jìn)行全程閉環(huán)控制,，在垂向和橫向（剪向）均具備試驗(yàn)力（應(yīng)力）控,、位移控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)等試驗(yàn)力（應(yīng)力）加載及試驗(yàn)力（應(yīng)力）保持,、位移等速率加載及位移保持,、等應(yīng)變以及等應(yīng)力加載等多種可選加載方式，并且在試驗(yàn)過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)所有控制方式（包括開(kāi)環(huán)控制,、閉環(huán)控制,、程控試驗(yàn)）以及控制速率的任意無(wú)沖擊平滑切換。

如下圖：

         程控試驗(yàn)為開(kāi)放式編程模式,。用戶可以編制符合自己試驗(yàn)要求的程序,，也可以修改保存甚至調(diào)入歷史程序,。歷史程序?yàn)樵囼?yàn)機(jī)軟件自帶的*符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)步驟。如下圖：

n 具有完整的文件操作及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,，自動(dòng)生成并打印試驗(yàn)報(bào)告,。試驗(yàn)數(shù)據(jù)可自動(dòng)處理，并能以多種文件格式保存,，試驗(yàn)結(jié)束后數(shù)據(jù)可導(dǎo)入在Excel等多種軟件下進(jìn)行處理,； 如下圖：

n 用戶三級(jí)權(quán)限由高到低分別是：高級(jí)管理員、管理員和試驗(yàn)員,。高權(quán)限用戶可以創(chuàng)建比自己權(quán)限低的用戶,，并且只能給新創(chuàng)建的用戶授權(quán)當(dāng)前用戶有的權(quán)限。在右側(cè)的權(quán)限信息列表當(dāng)中可以勾選允許或不允許當(dāng)前用戶的各種功能權(quán)限,?？梢孕薷漠?dāng)前用戶的密碼，也可以用其他用戶名重新登陸軟件,。如下圖：

水平剪切動(dòng)態(tài)曲線

n 試驗(yàn)機(jī)具備超載保護(hù),，油缸行程限位保護(hù)，橫梁行程限位保護(hù),、液壓系統(tǒng)大壓力保護(hù)等過(guò)載保護(hù)功能以及緊急停止功能,；

n 計(jì)算機(jī)處理各種試驗(yàn)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示各類試驗(yàn)數(shù)據(jù),，并實(shí)時(shí)繪制時(shí)間－試驗(yàn)力,、時(shí)間－位移、時(shí)間－變形,、位移－試驗(yàn)力,、試驗(yàn)力－應(yīng)變、應(yīng)力－應(yīng)變等常規(guī)曲線,；且具有曲線局部放大或還原,，同組曲線疊加對(duì)比，用鼠標(biāo)可在曲線上得到任意采樣點(diǎn)的坐標(biāo)值(x,，y )等功能,；

n 軟件具有各級(jí)管理權(quán)限設(shè)置功能、手動(dòng)輸入功能,，且可根據(jù)用戶要求進(jìn)行修改和升級(jí),。

十一、德國(guó)多利580控制器

   Doli公司推出的全數(shù)字控制系統(tǒng)EDC580 是功能性價(jià)比超群的新一代產(chǎn)品,；它是材料及結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī)的全閉環(huán)控制和數(shù)據(jù)采集的電子系統(tǒng),。新的EDC控制系統(tǒng)取代原有的EDC60和EDC120，在硬件和系統(tǒng)軟件方面有加強(qiáng),，但同時(shí)又保持和先期產(chǎn)品的兼容性,。 EDC580則偏重于從復(fù)雜的靜態(tài)試驗(yàn)到常規(guī)的一二十赫茲的動(dòng)態(tài)試驗(yàn)直至250赫茲的高頻動(dòng)態(tài)試驗(yàn)應(yīng)用,。EDC580 主要是作為桌面式獨(dú)立系統(tǒng)來(lái)使用。在采用安裝附件后,，也可以將它們安置在多系統(tǒng)立式控制柜內(nèi)或者直接安裝在試驗(yàn)機(jī)上,。

EDC580 主要技術(shù)指標(biāo)：

控制單元：可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制功能,，可在任意采集信號(hào)進(jìn)行全數(shù)字PID控制,，閉環(huán)控制頻率：5kHz；

伺服閥驅(qū)動(dòng)單元：二級(jí)伺服閥驅(qū)動(dòng)控制,；

頻率范圍：0.001-1000Hz,，頻率分辨率：0.001 Hz；

控制波形：正弦波,、三角波,、方波、斜波等,；

控制方式：力,、位移、變形PID閉環(huán)控制,，可實(shí)現(xiàn)任意控制模式的平滑無(wú)擾切換,；

五、產(chǎn)品配置清單

七,、安裝要求

n 設(shè)備有效占地面積：14000mm×5000mm（長(zhǎng)×寬）；

n 設(shè)備總高度約5000mm,，沉入基礎(chǔ)坑650mm,，地面以上高度4350mm；

n 按照供方所給基礎(chǔ)圖施工,，滿足所提技術(shù)要求,；

n 配備冷卻水塔位置，等到試驗(yàn)機(jī)到位后,，需方根據(jù)具體位置和距離配置水管,；

n 實(shí)驗(yàn)室配備三相五線制電源，電壓380V,、50Hz,，功率不低于320kW；

n 需方負(fù)責(zé)吊裝就位,，供方免費(fèi)安裝聯(lián)機(jī)調(diào)試,。

n 需方提供各種支座尺寸和上下壓板固定孔尺寸。

n 需方提供試驗(yàn)機(jī)用46號(hào)抗磨液壓油,。

八,、試驗(yàn)機(jī)正常工作條件

  試驗(yàn)機(jī)應(yīng)在下列條件下正常工作；

n 在室溫10℃～35℃范圍內(nèi),；

n 相對(duì)濕度應(yīng)不大于80%,；

n 電源電壓380V波動(dòng)應(yīng)不超過(guò)額定電壓的±10%；電源頻率50Hz,，三相五線制,；

n 工作環(huán)境應(yīng)無(wú)沖擊、無(wú)振動(dòng),；

n 無(wú)明顯電磁場(chǎng)干擾,，周圍無(wú)腐蝕性介質(zhì)；

n 在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上水平安裝,，其水平度不應(yīng)大于0.2/1000,。  

隔震橡膠支座壓剪試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)方法及詳細(xì)介紹