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PWS-400板簧疲勞試驗機

一、簡介：

疲勞試驗機廣泛應(yīng)用于材料和零部件的動、靜態(tài)力學性能試驗，包括材料和零部件的拉伸、壓縮、低周和高周疲勞等試驗。配置高低溫箱可進行高低溫力學試驗。

PWS-400板簧疲勞試驗機是我公司研制的系列動靜wan能試驗機產(chǎn)品之一。試驗機主機、恒壓伺服泵站、液壓夾頭等關(guān)鍵部件為我公司設(shè)計制造，伺服閥、密封件等關(guān)鍵外購件均選用國際、國內(nèi)同類產(chǎn)品的著名品牌產(chǎn)品，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國際xian進產(chǎn)品技術(shù)水平相當。符合TBT/T3329-2013、X1-J-1-2017、TBT/T2074-2010等相關(guān)標準要求。

二、PWS-400板簧疲勞試驗機方案描述：

試驗機主要由一臺主機(上置400kN伺服直線作動器)、液壓夾頭及其液壓驅(qū)動模塊、一套恒壓伺服泵站（流量70L/min、系統(tǒng)壓力21MPa）、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。

1、主機：主機為四立柱框架式結(jié)構(gòu)，伺服直線作動器上置于主機框架內(nèi)部。強迫液壓夾頭分別安裝在橫梁和作動器活塞桿頂端。主機橫梁調(diào)整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)，保證試驗過程中橫梁穩(wěn)固可靠，同時保證在非試驗狀態(tài)時橫梁保持鎖止不動。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，同時增加主機外形的美觀程度。

試驗機主機具有結(jié)構(gòu)緊湊、橫梁升降自如、機架剛度高、試件夾持可靠、對中性好、裝夾方便等特點，并可配備各種夾具和環(huán)境試驗裝置以擴展試驗功能。

1．1、 主機為四立柱框架式結(jié)構(gòu)，立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進一步提高外形的美觀程度，同時提高防腐蝕能力；

1．2、 橫梁可升降用于調(diào)整試驗空間，橫梁調(diào)整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)，保證試驗的穩(wěn)固可靠，同時保證在非試驗狀態(tài)時橫梁保持鎖止不動；

1．3、 橫梁運動（升降、鎖緊）由橫梁驅(qū)動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)動模塊采用專用手動轉(zhuǎn)閥控制，零泄露，可保證試驗的可靠性；

1．4、 負荷傳感器安裝在橫梁下端面，用于測量試驗負荷。

1．5、 主機工作臺前方設(shè)計試樣裝夾、橫梁運動和急停操作按鈕，便于試驗員方便操作。

2、作動器：

伺服直線作動器是試驗機的核心部件，試驗機通過作動器輸出試驗力。作動器內(nèi)置在主機下部，由作動器主體、液壓控制模塊和傳感器組成。

2．1、作動器使用伺服直線作動器，采用對稱四通伺服閥控對稱作動器原理設(shè)計。作動器采用單元化、模塊化、標準化開發(fā)理念設(shè)計制造，采用多級柔支撐組合導向機構(gòu)，具有低阻尼、高響應(yīng)、高壽命、大間隙設(shè)計的特點。。零啟動壓力，無爬行現(xiàn)象。

2．2、作動器活塞密封采用間隙密封方式，采用進口密封圈支撐、大間隙設(shè)計、高抗側(cè)向力，具有高速不燒結(jié)自潤滑的特點。組合密封，高壓密封，低壓密封及間隙漏管，作動器總成作到無滲漏油。以上密封方式可有效降低作動器的內(nèi)摩擦阻力，提高試驗機測試精度和作動器的使用壽命。伺服直線作動器頻率響應(yīng)不小于100Hz。

2．3、伺服直線作動器振幅極限位置設(shè)計液壓緩沖區(qū)，避免運行失控產(chǎn)生損傷。

2．4、伺服直線作動器位移傳感器運動靈活不受外來干擾，活塞桿采用超精加工，表面鍍絡(luò)拋光達R_α0.4u。

2．5、作動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、蓄能功能的進回油路蓄能器、美國MOOG公司動態(tài)試驗機專用兩級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，可有效防止電液伺服閥因液壓油污染造成堵塞。

2．6、負荷傳感器與液壓夾頭接螺桿處、活塞桿與液壓夾頭處設(shè)計有專用消除間隙裝置，進一步提高動態(tài)響應(yīng)性能。

3、恒壓伺服泵站：

泵站主要由底板、油箱、油泵電機組、閥塊、管路、冷卻系統(tǒng)等部分組成。用于提供試驗機工作的動力。

3．1、泵站油箱采用全封閉設(shè)計，可有效防止外界雜質(zhì)進入液壓系統(tǒng)對液壓油的污染。油箱材料采用不銹鋼板，可有效防止金屬腐蝕對液壓油產(chǎn)生的污染。

3．2、油泵、電機組配置采用串聯(lián)雙彈性支撐方式，進一步減少泵站噪音。

3．3、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：在液壓行業(yè)被喻為“永不磨損的油泵”，用于高、精、尖液壓系統(tǒng)。國際上幾大著ming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)的領(lǐng)先地位。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、長壽命等卓越性能。低噪音：直線共額內(nèi)嚙合齒輪泵其卓越特性為特殊齒輪設(shè)計，齒輪齒廊為直線，齒圈齒廓為直線共額線，工作時幾乎沒有困油區(qū)，即使在高速運轉(zhuǎn)，音頻仍平穩(wěn)平和。長壽命：直線共額內(nèi)嚙合齒輪泵其長壽命特性取決于耐磨性，內(nèi)部機械表面及各功能零件之間有一層油膜保護層，幾乎沒有磨損，即使使用一般液壓油，也不易磨損機件。另外，采用雙級加壓承擔壓力差的原理，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；

3．4、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；

3．5、泵站具有低壓啟動、高壓切換的工作模式，可有效減輕液壓系統(tǒng)的沖擊；

3．6、泵站配置直列式水冷卻器（冷卻水用戶自備），用于液壓系統(tǒng)冷卻；

3．7、泵站配置雙電接點溫控表，液位控制計；具有油溫（低于10oC、高于55oC）、液位、濾油器堵塞報警和停車保護功能

3．8、泵站配置液壓管件和高壓膠管，保證系統(tǒng)無泄漏；

4、全數(shù)字單通道伺服控制器：

5.1 控制系統(tǒng)采用我公司全數(shù)字液壓伺服控制器。主要配置：

◎支持多路閉環(huán)的基于 DSP 的核心控制模塊；

◎帶有三個傳感器的信號調(diào)理單元（力、位移、變形）

◎二級伺服閥驅(qū)動單元

4.2 代龍 900 主要技術(shù)指標

◎控制模塊：可實現(xiàn)閉環(huán)控制功能，可任意采集信號進行全數(shù)字閉環(huán)控制， 閉環(huán)控制頻率 10kHz；

◎伺服閥驅(qū)動單元：噴嘴伺服閥的驅(qū)動控制；

◎波形發(fā)生器頻率范圍：0.001‐50Hz，頻率分辨率：0.001Hz；

◎控制波形：正弦波、三角波、方波、鋸齒波、半正弦波、半三角波、隨機 波以及外部輸入波形等；

◎控制方式：力、位移和變形閉環(huán)控制，可實現(xiàn)任意控制模式的平滑切換；

◎系統(tǒng)具有傳感器標定和清零功能；

◎完善的液壓站監(jiān)控功能，可監(jiān)控油溫，壓力等；

4．3 計算機、打印機

◎品牌計算機，主流配置

◎HP 打印機

三、PWS-400板簧疲勞試驗機主要技術(shù)性能指標：(具體尺寸根據(jù)電梯及教室門口尺寸設(shè)計)

1、zui大靜態(tài)試驗力：±400kN

   zui大靜態(tài)試驗力；±400kN

2、試驗力測量范圍： 1～100.%（全程不分檔）；測量精度：±1% F.S

3、試驗空間：

   3.1、zui大可調(diào)整試驗凈空間：500mm

   3.2有效立柱間距：500mm

4、作動器行程范圍： 0-200mm

5、空載速度：1.5m/s

6、試驗機準確度：

   6.1力、變形測量準確度：優(yōu)于示值的±0.5% （靜態(tài)）優(yōu)于示值的±1.0% （動靜態(tài)）

    6.2位移測量準確度：優(yōu)于示值的±0.5% （靜態(tài)）優(yōu)于示值的±0.5% （動靜態(tài)）

    6.3試驗力平均負荷波動度：±1%;

    6.4試驗力動態(tài)負荷波動度：±1%；

7、試驗波形：矩形波、三角波、方波、正弦波、鋸齒波、及用戶自定義波形。

8、試驗頻率：0.01～25Hz（25Hz時幅值為（±8mm）

9、疲勞次數(shù)：1×10⁷次（任意可設(shè)）

10、控制方式:力、位移、變形PID 閉環(huán)控制，并可實現(xiàn)任意控制模式的平滑無擾切換。

11、配置液壓泵站：流量70L/min，壓力21Mpa。

12、配置操作計算機及打印輸出設(shè)備一套。

13、試驗軟件：適用于 Windows試驗平臺下操作。與控制系統(tǒng)配合，可控制試驗系統(tǒng)完成各類動靜態(tài)力學性能試驗，裝夾不同的試驗工裝可以完成不同測試。軟件在控制試驗系統(tǒng)工作的同時，具有繪制符合靜態(tài)試驗要求的各類試驗曲線，各類試驗管理、數(shù)據(jù)存儲、試驗報告打印等功能。

四 PWS-400板簧疲勞試驗機配置表

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