微機(jī)控制電液伺服動(dòng)靜疲勞試驗(yàn)機(jī)臺(tái)架廣泛應(yīng)用于材料和零部件的動(dòng)、靜態(tài)力學(xué)性能低周和高周疲勞等試驗(yàn)。
2、我公司在電液伺服動(dòng)靜*系列試驗(yàn)機(jī)的研制、開(kāi)發(fā)過(guò)程中博采*電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司的開(kāi)發(fā)制造經(jīng)驗(yàn),采用“單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化”開(kāi)發(fā)理念,吸取*電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)技術(shù),結(jié)合國(guó)內(nèi)用戶的實(shí)際使用狀況設(shè)計(jì)而成。電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵配套元件選用、國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的產(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(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的整體性能與*動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。該系列產(chǎn)品具有使用方便,控制精度高,可靠性好等特點(diǎn)。
3、500kN電液伺服動(dòng)靜*試驗(yàn)機(jī)是我公司研制的系列動(dòng)靜*試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品之一。該疲勞試驗(yàn)臺(tái)能完成汽車零部件(如車架、副車架等)彎曲疲勞試驗(yàn)的約束、加載和試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等。試驗(yàn)臺(tái)架的組成和布局如下圖1所示。
4、該設(shè)備能夠?qū)屋S載荷小于20T、車軸長(zhǎng)度不大于2米載貨汽車梁式車軸進(jìn)行彎曲疲勞試驗(yàn)。對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品合格與否判斷,并對(duì)相關(guān)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、保存和打印。
5、同時(shí)該設(shè)備具備一定范圍內(nèi)的通用性,也可用于其他汽車零部件(如副車架等)的彎曲疲勞的測(cè)試。
6、試驗(yàn)機(jī)主機(jī)、恒壓伺服中心泵站、液壓油缸等關(guān)鍵部件為我公司設(shè)計(jì)制造,伺服閥、密封件等關(guān)鍵外購(gòu)件均選用、國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的產(chǎn)品,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,試驗(yàn)機(jī)的整體性能與產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。
500 kN電液伺服車架垂直彎曲動(dòng)、靜*試驗(yàn)機(jī)主要由一臺(tái)主機(jī)框架(上置2個(gè)±250kN伺服直線作動(dòng)器)及其液壓驅(qū)動(dòng)模塊、一套恒壓伺服中心泵站(流量240L/min、系統(tǒng)壓力21MPa)、兩套分油器、全數(shù)字雙通道伺服控制器以及計(jì)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。
工作原理圖和控制框圖參看附圖1、2。
圖1系統(tǒng)工作原理圖
圖2 系統(tǒng)控制框圖
(以上圖片供參考)
- 主機(jī):
主機(jī)為龍門框架式結(jié)構(gòu), 底座為整體鑄造的鑄鐵材料有效吸震,穩(wěn)定性好。兩個(gè)±250kN伺服直線作動(dòng)器上置于主機(jī)框架內(nèi)部。萬(wàn)向壓盤分別安裝在作動(dòng)器活塞桿頂端。主機(jī)橫梁調(diào)整采用絲杠升降、螺栓鎖緊、彈性松開(kāi)式結(jié)構(gòu),保證試驗(yàn)過(guò)程中橫梁穩(wěn)固可靠,同時(shí)保證在非試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)橫梁保持鎖止不動(dòng)??蚣芡獗砻娌捎脟娖崽幚恚捎行岣叻栏g能力,同時(shí)增加主機(jī)外形的美觀程度。
試驗(yàn)機(jī)主機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、橫梁升降自如、機(jī)架剛度高、試件夾持可靠、對(duì)中性好、裝夾方便等特點(diǎn),并可配備各種夾具和環(huán)境試驗(yàn)裝置以擴(kuò)展試驗(yàn)功能。
2、作動(dòng)器:
伺服直線作動(dòng)器是試驗(yàn)機(jī)的核心部件,試驗(yàn)機(jī)通過(guò)作動(dòng)器輸出試驗(yàn)力。采用*設(shè)計(jì)制造,作動(dòng)器安裝在主機(jī)框架上橫梁的下端面,由作動(dòng)器主體、液壓控制模塊和傳感器組成。
2.1、作動(dòng)器使用我公司自主研制的高頻響伺服直線作動(dòng)器,采用對(duì)稱四通伺服閥控對(duì)稱作動(dòng)器原理設(shè)計(jì)。作動(dòng)器采用單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化開(kāi)發(fā)理念設(shè)計(jì)制造,采用多級(jí)柔支撐組合導(dǎo)向機(jī)構(gòu),具有低阻尼、高響應(yīng)、高壽命、大間隙設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。。零啟動(dòng)壓力,無(wú)爬行現(xiàn)象。
2.2、作動(dòng)器活塞密封采用高壓密封圈密封方式,采用復(fù)合高分子材料導(dǎo)向支撐、大間隙設(shè)計(jì)、高抗側(cè)向力,具有高速不燒結(jié)自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。組合密封,高壓密封,低壓密封及間隙漏管,作動(dòng)器總成作到無(wú)滲漏油。以上密封方式可有效降低作動(dòng)器的內(nèi)摩擦阻力,提高試驗(yàn)機(jī)測(cè)試精度和作動(dòng)器的使用壽命。伺服直線作動(dòng)器頻率響應(yīng)不小于100Hz。
2.3、伺服直線作動(dòng)器振幅極限位置設(shè)計(jì)液壓緩沖區(qū),避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷。
2.4、伺服直線作動(dòng)器位移傳感器內(nèi)置于活塞桿內(nèi)采用磁致伸縮位移傳感器,運(yùn)動(dòng)靈活不受外來(lái)干擾,活塞桿采用超精加工,表面鍍絡(luò)拋光達(dá)Rα0.4u。
2.5、作動(dòng)器外置安裝有由過(guò)濾精度為0.003mm精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)兩級(jí)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(fù)荷傳感器與萬(wàn)向壓盤連接處設(shè)計(jì)有消除間隙裝置,進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。
3、萬(wàn)向壓盤:
關(guān)鍵零件采用特殊熱處理工藝,具有高硬度、耐磨性好等特點(diǎn),夾具體疲勞壽命更長(zhǎng)。壓盤設(shè)計(jì)有螺紋孔,方便與其他零件連接。
4、恒壓伺服中心泵站:
泵站主要由底板、油箱、油泵電機(jī)組、主閥塊、分油器、管路、冷卻系統(tǒng)等部分組成。用于提供試驗(yàn)機(jī)工作的動(dòng)力。
4.1、泵站油箱采用全封閉設(shè)計(jì),可有效防止外界雜質(zhì)進(jìn)入液壓系統(tǒng)對(duì)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(duì)液壓油產(chǎn)生的污染。
4.2、油泵、電機(jī)組配置采用串聯(lián)雙彈性支撐方式,進(jìn)一步減少泵站噪音。為了使用方便,該中心泵站使用兩個(gè)泵組并聯(lián),可以單獨(dú)使用,也可以同時(shí)工作,用戶可以根據(jù)試驗(yàn)時(shí)所需的流量選擇使用即可,達(dá)到節(jié)能的效果。
4.3、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(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(lái)開(kāi)發(fā)和推廣,以確保在液壓行業(yè)的地位。
4.4、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。該控制系統(tǒng)提供兩路伺服油路,由兩個(gè)分油器完成。兩個(gè)分油器可以獨(dú)立工作,也可以協(xié)調(diào)加載,互不干擾。其中兩個(gè)與250kN直線作動(dòng)器分別相連接。
4.5、泵站具有低壓?jiǎn)?dòng)、高壓切換的工作模式,可有效減輕液壓系統(tǒng)的沖擊;
4.6、泵站配置油冷機(jī),用于液壓系統(tǒng)冷卻;
4.7、泵站配置雙電接點(diǎn)溫控表,液位控制計(jì);具有油溫(低于10ºC、高于55ºC)、液位、濾油器堵塞報(bào)警和停車保護(hù)功能
4.8、泵站配置美國(guó)派克PARK公司液壓管件和高壓膠管,保證系統(tǒng)無(wú)泄漏;
圖:恒壓伺服泵站
5、全數(shù)字多通道伺服控制器:
5.1 控制系統(tǒng)采用我公司的全數(shù)字液壓伺服控制器。主要配置:
- 以DSP為基礎(chǔ)的數(shù)字控制器是開(kāi)放式架構(gòu),可以隨時(shí)配置,以適應(yīng)的
- 測(cè)試和測(cè)量使用各種應(yīng)用系統(tǒng)插入式模塊,以適合特定的傳感器類型
- 卡。研華工控機(jī),以滿足特定的軟件要求??刂破骺膳渲脼橥娇?/span>
- 制多個(gè)伺服加載和結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)臺(tái)多個(gè)工位和支持設(shè)備的主機(jī)。
- 控制器采用全數(shù)字式液壓伺服系統(tǒng)高速模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (ADC)→數(shù)
- 字?jǐn)?shù)據(jù)處理(DSP)→控制仿真信號(hào)輸出(DAC);系統(tǒng)具32位 數(shù)據(jù)
- 擷取率和32位數(shù)字波形整合器提供正弦,三角及脈波三種0.001至
- 100Hz的波形, 高集成度
- 高速數(shù)據(jù)傳輸界面,USB傳輸界面
- 力量控制精度:±0.5%
- 位移控制精度:±0.5%
- 應(yīng)變控制精度:±0.25%
- 控制方式:應(yīng)力/應(yīng)變/行程控制
- 100 MIPS的DSP控制器
- 1到8個(gè)獨(dú)立的控制通道
- Windows 兼容的應(yīng)用軟件
6、試驗(yàn)控制軟件系統(tǒng):
5.2 軟件 主要技術(shù)指標(biāo)
◎控制模塊:可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制功能,可任意采集信號(hào)進(jìn)行全數(shù)字閉環(huán)控制,閉環(huán)控制頻率 10kHz;
◎伺服閥驅(qū)動(dòng)單元:噴嘴伺服閥的驅(qū)動(dòng)控制;
◎波形發(fā)生器頻率范圍:0.001‐10Hz,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(jī)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(shí)現(xiàn)任意控制模式的平滑切換;
◎系統(tǒng)具有傳感器標(biāo)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;
5.3 工控機(jī)、打印機(jī)
◎研華工控機(jī),主流配置
◎HP 激光打印機(jī)
- :
1、zui大靜態(tài)試驗(yàn)力:±500kN(兩個(gè)±250kN并聯(lián)),靜態(tài)示值精度:全程不分檔 ±1%;
2、zui大動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力:±350kN;動(dòng)態(tài)波動(dòng)度:不大于±1%。
3、作動(dòng)器行程:±100mm,示值精度±0.5%。
4、頻率范圍:0.01—10Hz ,長(zhǎng)時(shí)工作頻率0~10Hz?!?±3mm 8 Hz)
5、位移測(cè)量精度:±0.5%示值 (全程不分檔)
6、位移測(cè)量分辨率(磁致位移傳感器):0.01mm。
7、多段函數(shù)發(fā)生器。
8、計(jì)數(shù)器:999,999,999,可預(yù)置。
9、控制方式:負(fù)荷、位移、變形控制方式,主要試驗(yàn)波形:由控制器支持(包括正弦波、方波、三角波、斜波以及外部輸入波形);
10、zui大試驗(yàn)高度空間:1000mm(試驗(yàn)凈空間)。
11、龍門內(nèi)寬:3000mm。
12、外形尺寸:約2200*4000*2800。
13、工作壓力:21 MPa。
14、串口通訊數(shù)顯百分表
15、、恒壓伺服泵站規(guī)格:流量240L/min,21MPa,電源功率100kW,1450r/min;
- :
序號(hào) | 設(shè)備名稱 | 規(guī)格型號(hào) | 單位 | 數(shù)量 | 制造商 |
1 | 主機(jī)四立柱機(jī)架 |
| 臺(tái) | 1 | 濟(jì)南一諾 |
2 | 底座 | Q500 | 臺(tái) | 1 | 濟(jì)南一諾 |
3 | 主缸密封圈 |
| 套 | 1 | 美國(guó)派克 |
4 | 主泵 |
| 套 | 1 | 北京華德 |
5 | 電液伺服缸 |
| 套 | 2 | 濟(jì)南一諾 |
6 | 主電機(jī) |
| 套 | 1 | 上海德東 |
7 | 先導(dǎo)電磁閥 | DC24V | 套 | 1 | 華德 |
8 | 壓力傳感器 |
| 套 | 2 | 美國(guó)世銓 |
9 | 磁致位移傳感器 |
| 套 | 2 | 德國(guó) |
10 | 電液伺服閥 |
| 套 | 2 | 航天部609所 |
11 | 工控機(jī) |
| 套 | 1 | 研華 |
12 | 伺服控制器 |
| 套 | 1 | 濟(jì)南一諾 |
13 | 控制軟件 |
| 套 | 1 | 濟(jì)南一諾 |
14 | 其它主要電氣元件 |
| 套 | 1 | 施耐德 |
15 | 高壓軟管、管接頭 |
| 套 | 1 | 青島 |
16 | 冷油機(jī) |
| 套 | 1 | 國(guó)產(chǎn) |