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【適用范圍】:
電液伺服螺栓拉力試驗機于螺栓、螺母等緊固件的機械性能試驗;主機結(jié)構(gòu)緊湊,剛性大,可用于螺栓的拉伸試驗、保載試驗、4.6.8度楔負荷試驗、螺母的保載試驗等。試驗操作和數(shù)據(jù)處理符合GB/T 3098緊固件機械性能系列標(biāo)準(zhǔn)的要求。
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方案描述
整機外觀如下圖一所示:
主機機構(gòu)示意圖
2.1 主機
主機采用四立柱、雙向伺服油缸上置式結(jié)構(gòu),拉伸空間位于主機的下方,負荷傳感器測量試驗力。
采用上置式雙向油缸、四立柱框架式主機結(jié)構(gòu),試驗空間無級可調(diào),方便不同高度的試驗需求。整機剛度高,變形量小,測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤;底座、橫梁工件剛度大,外型美觀大方;
油缸為單出桿雙向結(jié)構(gòu),油缸內(nèi)孔終工序為珩磨機精密加工而成,從而降低了油缸活塞的摩擦,提高試驗機測量精度及使用壽命;
力值采用高精度負荷傳感器進行測量。
2.2 液壓系統(tǒng)
此系統(tǒng)為負載適應(yīng)型進油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。
油箱內(nèi)的液壓油通過電機帶動高壓油泵進入油路,流經(jīng)單向閥、高壓濾油器、伺服閥,進入油缸。高精度壓力、負荷傳感器安裝在油缸、活塞上,它將力信號轉(zhuǎn)化成電信號傳給計算機,計算機采集處理再轉(zhuǎn)化為試驗力值顯示出來,同時計算機根據(jù)傳感器的信號和控制程序的編制發(fā)出控制信號到伺服閥,控制伺服閥的開口大小和方向,從而控制進入油缸的流量,實現(xiàn)等速試驗力(應(yīng)力)、等速位移、試驗力(應(yīng)力)保持、位移保持等伺服控制。
負載適應(yīng)型進油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng),根據(jù)試驗力的大小,自動控制閥的開口,減少了發(fā)熱及能量損失,降低了電機載荷功率。
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流量、方向和試驗力實施控制。進行試驗時,電液伺服閥開口的大小直接控制活塞進出快慢,從而實現(xiàn)試驗速度的快慢,壓差閥的壓力是跟隨試驗力的大小自動調(diào)節(jié)。試驗結(jié)束后,壓差閥形式上為溢流閥設(shè)定成一個較低壓力,采用伺服閥控制及快速回油,靠活塞及工作臺小車自重返回到試驗開始時的位置。這種采用壓差閥控制的方式被稱為負載適應(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,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,而且提高了整個液壓系統(tǒng)的安全性和可靠性。
液壓關(guān)鍵件采用情況如下:
液壓泵:低噪音內(nèi)嚙合齒輪泵 日本不二越
伺服閥:電液伺服比例閥 德國力士樂
2.3 控制系統(tǒng)
測控軟件系統(tǒng)符合GB/T228.1-2010
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,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,還能和計算機聯(lián)接以進行各種復(fù)雜的控制和數(shù)據(jù)處理;它既能進行動態(tài)的高周疲勞、程序控制疲勞和低周疲勞試驗,也能進行靜態(tài)的變形試驗和常規(guī)的力學(xué)性能試驗。近年來,采用電液伺服控制技術(shù)的試驗設(shè)備已成為上*試驗設(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輸入系統(tǒng)的電信號進行綜合、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;伺服作動器接受電液伺服閥輸出的壓力油,使作動器按要求進行直線運動或扭轉(zhuǎn)運動。
實現(xiàn)了試驗力、試樣變形、位移和試驗進程的閉環(huán)控制,具有等速應(yīng)力、等速應(yīng)變、等速位移、試驗力保持、位移保持等控制功能以及試驗力,峰值、試樣變形、活塞位移、試驗曲線的實時顯示功能。全鼠標(biāo)輸入操作和控制模式智能設(shè)置專家系統(tǒng),實現(xiàn)了控制模式的任意設(shè)置和各種控制方式之間的平滑切換,使系統(tǒng)具有大的靈活性,各通道參數(shù)的文件存儲,用于試驗過程的模擬再現(xiàn)和試驗數(shù)據(jù)的再分析。軟件系統(tǒng)充分發(fā)揮了計算機虛擬儀器的強勁功能,多種試驗曲線顯示功能和全過程試驗參數(shù)保存功能保證了試驗數(shù)據(jù)的再處理和網(wǎng)絡(luò)傳輸操作。試驗數(shù)據(jù)按照GB/T228.1-2010進行處理,可分別顯示修約前和修約后的數(shù)據(jù)結(jié)果值,方便用戶切換察看。
2.4 安全保護裝置
Ø 當(dāng)試驗力超過大試驗力的2%-5%時,過載保護,系統(tǒng)卸荷。
Ø 主機安裝有防護罩,防止試樣拉斷后飛出。
2.5 其他
安裝調(diào)試工具,密封件,使用說明書,合格證,裝箱單等見隨機技術(shù)文件。
主要性能技術(shù)指標(biāo)
3.1 大試驗力: 300kN;
3.2 試驗力測量范圍: 2%~*(100-5000kN)
3.3 試驗機精度等級: 1級
3.4 位移測量分辨力: 0.001mm;
3.5 試驗力示值精度: 示值的±1%;
3.6位移測量精度: 示值的±1%;
3.7活塞位移速度范圍(mm/min): 60mm/min
3.8大拉伸試驗空間: 1000 mm(包括活塞行程);
3.9活塞大行程: 800mm;
3.10 試樣規(guī)格: M30-M76
3.11 測力系統(tǒng):高精度負荷傳感器測力
3.12主機外形尺寸:整機高度1400x1100x4350mm,立柱中心距1060x800mm;
四、配置清單
4.1 試驗機主機 1臺
4.2 伺服控制、夾緊一體化用油源 1臺(日本NACHI油泵)
4.3 電液伺服閥 1件(德國力士樂伺服閥)
4.4 測控系統(tǒng) 1套
4.5 強電控制柜 1臺
4.6 負荷傳感器 寧波鎮(zhèn)海
4.7 位移傳感器
4.8 控制系統(tǒng)
4.9 計算機 聯(lián)想品牌機
4.10 打印機 HP A4打印機
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