橡胶动刚度弹性体试验机 电液伺服动静试验机-工作原理
时间：2013-05-28 阅读：1343
1、该试验机的开发研制采用电液伺服动态试验机公司的开发制造经验，采用“单元化、模块化、标准化”开发理念，电液伺服动态试验机的关键单元采用本公司设计的单通道伺服控制器，关键的配套元件选用、国内同类产品的品牌产品。大大提高了系统的稳定性和可靠性，系统的关键单元和元件均采用当今*技术制造，整个试验系统的整体性能与动态试验机公司产品技术水平相当。主要用于扶梯踏板等疲劳寿命试验。
1 方案描述：WAW-10电液伺服试验机主要由主机（上置10kN伺服直线作动器）、一台恒压伺服泵（50L/min）、试金集团设计的单通道伺服控制器，以及计算机打印机、相关试验软件、其它必要的附件等组成。系统进行工作的基本原理如图1，系统控制框图如图2。
图1 系统进行工作的基本原理图
图2 系统控制框图
2.1主机：
图3电液伺服试验机照片
2.1.1横梁运动液压模块采用零泄露液压元件制造，保证高频试验时具有较高的可靠性。
2.1.2夹紧油缸采用模块设计，密封元件采用进口美国派克公司产品，保证试验机长期运转运行可靠。
2.1.3伺服直线作动器上置，内置中国水科院LVDT位移传感器，外置航空609研究所伺服阀、精度不大于3u国产温州黎明（引进德国贺德克技术）精密滤油
器以及具有消脉、蓄能功能的进回油路蓄能器组成的伺服模块。
2.1.4 伺服阀采用航空609研究所试验机高响应两级伺服阀F160A-250（21Mpa下流量250L/min）。
2.1.5 单元化、标准化、模块化设计的伺服直线作动器具有低阻尼、高响应、高寿命、大间隙设计的特点，设计理念与MTS公司Series 244 Linear Actuators *等同。
2.1.6 伺服直线作动器的密封元件全部采用进口德国伺服作动器高速密封元件。
2.1.7伺服直线作动器活塞杆的支撑打破传统设计，采用非金属支撑、大间隙设计，具有高速不烧结自润滑的特点。
2.1.8伺服直线作动器振幅极限位置设计液压缓冲区，避免运行失控产生损伤。
2.1.9伺服直线作动器与试件之间安装有球铰万向结，减小或消除了活塞杆的侧向力，使试验更加可靠。
2.1.10配置美国世铨天津公司负荷传感器。
2.1.11主机前方设计横梁运动和急停操作按钮台，便于试验员方便操作。
2.2恒压伺服泵站：电机泵组配置串联双弹性支撑进一步减少泵站噪音。泵站配
置国产低噪音交流电机，日本不二越（NACHI）低噪音共轭内啮合齿轮泵（直线共轭内啮合齿轮泵特点：在液压行业被喻为“磨损的油泵”，用于高、精、尖液压系统。上几大公司把它作为品牌产品来开发和推广，以确保在液压行业的地位。与叶片泵、柱塞泵相比，直线共轭内啮合齿轮泵低噪音、无脉动、长寿命等性能。低噪音：直线共轭内啮合齿轮泵其特性为特殊齿轮设计，齿轮齿廊为直线，齿圈齿廓为直线共轭线，工作时几乎没有困油区，即使在高速运转，音频仍平稳平和。长寿命：直线共轭内啮合齿轮泵其长寿命特性取决于耐磨性，内部机械表面及各功能零件之间有一层油膜保护层，几乎没有磨损，即使使用一般液压油，也不易磨损机件。另外，采用双级加压承担压力差的原理，在增加工作压力的同时，也改善了泵工作条件，延长泵的使用寿命）；由主溢流阀（日本不二越NACHI）、蓄能器（中英合资奉化奥莱尔）、副主溢流阀、副溢流阀和换向阀（上海立新，引进德国力士乐技术制造）、不大于3u国产温州黎明（引进德国贺德克技术）精密滤油器组成的高低压软切换液压模块；中日合资广东神威生产直列式水冷却器（冷却水用户自备）；液压管件和高压胶管；天津欧迪公司双电接点温控表；国产温州黎明（引进德国贺德克技术）液位控制计；具有油温（低于10ºC、高于55ºC）、液位、滤油器堵塞报警或停车功能。
2.3 单通道伺服控制器：
2.3.1两路信号调理单元：一路DC、一路AC（试验力DC、位移AC），具有位移、试验力两个闭环控制回路。
2.3.2信号发生器波形种类：正弦波、方波、三角波、斜波以及外部输入波。
2.3.3信号发生器试验频率范围0.1~50Hz。
2.3.4其他必要的I/O输入输出单元。
2.3.5两级伺服阀驱动单元。
2.3.6 PC通讯单元及驱动程序。
2.3.7远程液压泵站控制功能。
2.3.8计数器容量：108，具有断电记忆功能。
2.4电液伺服动态试验机（系统）控制软件TimeTestV2.0-D：
2.4.1系统管理软件TimeTestV2.0-D01A：该软件是整个全数字伺服控制器工作的基础，其主要功能是管理控制系统的硬件资源、定义传感器、数字控制参数调整、设置保护，显示当前控制模式、液压和函数发生器状态以及传感器标定，并且提供双踪数字示波器、数字伺服阀电流表和6块数字电压表用于试验数据实时显示。图6是单通道试验助手系统管理软件的主界面图，图7是双通道试验助手系统管理软件的主界面图。该软件主要用于恒幅动态试验，例如恒幅疲劳试验，恒幅疲劳裂纹扩展试验等。函数发生器软件会自动对控制量（例如载荷）的峰谷值进行跟踪修正，以保正在整个试验过程中，每个峰值的动态误差典型值为±0.5%FS，试验时操作人员可以动态地改变峰值、谷值和频率，也能进行人工或自动信号保持，如果自动信号保持循环数间隔被设置，则试验循环数每增加一个循环数间隔，软件就会自动把信号保持在设定的水平上，以方便于某些试验数据的测量（如目测裂纹长度）。软件可选的波形有正弦波、三角波和方波。试验结束后，软件会将一些重要的数据存盘，例如试验载荷、频率、循环数和试验时间等。该软件也可进行简单的静态试验。图10是函数发生器软件主界面图。
2.5其它配置及必要附件：
2.5.1配置压缩附具（直径250mm）。
2.5.2配置用于标定负荷传感器的反力架。
2.5.3配置用于伺服作动器和恒压伺服泵站的冲洗附件。
2.5.5所有流体连接元件如液压管件、高压胶管（泵站至作动器高压油管按7.6m配置）均采用进口公司产品，以保证整个系统无渗漏油现象，确保试验环境的清洁。