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廣州澳金工業自動化系統有限公司
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疲勞加載試驗系統適用于對各種大型零部件如混凝土結構件、軌枕、鋼絞線、錨具、橋梁、各種桁架、汽車底盤、汽車前后橋、機車車架、各種彈簧及各種大型構件進行靜態壓縮試驗及單向動態脈動疲勞試驗。
試驗系統主要用途：
疲勞加載試驗系統適用于對各種大型零部件如混凝土結構件、軌枕、鋼絞線、錨具、橋梁、各種桁架、汽車底盤、汽車前后橋、機車車架、各種彈簧及各種大型構件進行靜態壓縮試驗及單向動態脈動疲勞試驗。由于開環式的脈沖疲勞試驗系統的能耗相比伺服疲勞來說，小了很多。而伺服疲勞試驗機的機械結構更加堅固美觀，且工作平臺可以升降。
結合以上兩種優勢，我司設計的此臺疲勞試驗機是開環的控制系統和伺服疲勞試驗機的機械結構。下面為草圖及為此類設備的客戶現場照片
一、系統簡介：
1.1 液壓式脈動器構成及主要功能：
1.1.1 主機（脈動器）：主機是產生高壓脈動油的機構，由勵磁調速電機、可調式偏心曲軸連桿機構、脈動油缸、負荷保持閥、專用油泵及潤滑系統等部分組成。外觀參見圖3。
圖3液壓式脈動器主機照片
1.1.2 主機（脈動器）通過可調式偏心曲軸連桿機構帶動脈動油缸活塞上下往復運動使系統產生脈動液壓油，其運動規律符合正弦波。脈動油的壓力通過負荷保持閥調整，脈動量大小通過調整偏心曲軸連桿機構的偏心量來實現。試驗機工作原理為電機同時驅動曲柄連桿擺桿機構和液壓油泵，通過曲柄連桿擺桿機構將電機的回轉運動轉化為直線往復運動，使脈動油缸產生脈動液壓油，從而驅動作動器對被測試件施加試驗力。曲柄連桿擺桿機構的運動規律為正弦波，作動器輸出試驗波形為非對稱正弦波。脈動油的壓力通過負荷保持系統進行調整，脈動量通過調整曲柄連桿擺桿機構的偏心量完成。試驗機試驗力大小，試驗力上下峰值，試驗頻率連續無級可調。
1.1.3 潤滑系統主要由潤滑油泵、專用繼電器及管路組成。潤滑系統的管路通向各旋轉關節及運動部位，對所有運動部位進行循環潤滑，從而保證試驗機可以長時間連續運轉，同時潤滑油泵還可以對脈動器進行快速充油，使作動器塞快速運動到工作位置。
1.1.4 該機由專用油泵為脈動器系統提供液壓油，能充分滿足不同頻率的疲勞試驗要求，多余的油經負荷保持閥的溢油系統流回油箱，該專用油泵能滿足該機長期疲勞試驗的要求。負荷保持系統具有靈敏可靠等特點。
1.1.5 主機的旋轉部位采用專門研制的滾針軸承，具有寬度大，承載均勻、摩擦力小，能承受長期的交變負荷的特點。
1.1.6 試驗機具有完善的潤滑機構。潤滑系統主要由專用潤滑油泵，電器控制系統、潤滑管路組成，自動控制向各旋轉、運動機構進行強制潤滑、冷卻，保證試驗機可長時間連續運行。同時潤滑油泵還具有對脈動油缸進行快速充油，使作動器快速到達工作位置的功能。
1.1.7 在試驗過程中，如果發生試件破壞、試驗力超載、試驗次數未達到設定次數、潤滑系統故障等現象發生，試驗機具有自動報警及停機功能。
1.1.8 試驗機采用低速平穩啟動、飛輪蓄能穩壓及封閉工作油腔脈動技術，降低驅動電機功率，有效降低試驗能耗。
1.1.9 配置快速卸荷閥及快速充油閥，實現試驗機快速卸荷和作動器快速充油；
1.1.10 適用安裝多臺不同規格的作動器進行多點同步加載試驗。最多可同時連接5個作動器進行同步加載試驗。
1.2 電氣控制系統：
1.2.1 電氣控制系統實現對試驗機的自動控制和手動調節；具有試驗力標定、清零、動靜態測量轉換等功能，并具有試驗力設定、過載保護，試驗次數預置等功能。
1.2.2 具有潤滑故障、試樣斷裂振動保護等報警顯示裝置。
1.2.3 指針顯示試驗頻率、主電機工作電流。
1.2.4 配置試驗力增、減，快速卸荷，振幅增、減，快速充油，工作頻率增、減，主機啟動、主機停止，總開、總停等電氣控制及操作按鈕。
1.2.5 液晶顯示靜態試驗力、動態試驗力峰、谷力值、試驗次數等功能。
圖4控制柜照片 圖5顯示窗口照片
1.3作動器：
作動器是試驗機施加試驗力的執行機構。特殊設計脈動（單向）加載作動器，適合模擬單向交變載荷場合。是一個獨立配套件，備有不同的規格，用戶可根據試驗需要任意選擇，并可在不同形式、不同情況下安裝使用。
當脈動器的液壓油進入作動器油缸內，推動活塞移動，經過絲杠，壓頭使試驗力作用在試件上。轉動手柄，可調節絲杠的伸出量，不同的作動器配有不同規格的加長管，可根據試驗需要進行選用。在調節絲杠上裝有鎖緊螺母，用來緊固絲杠。
在底座與油缸之間裝有鋼球起調心找正作用。當松開螺釘壓板（、螺母時，可使油缸旋轉，以便接通油管，但施加試驗力是必須將以上松開部分全部緊固。做試驗時松開高出放氣螺釘排除空氣后再擰緊。
作動器的周圍裝有數根拉伸彈簧，主要用于平衡活塞等活動部分的重量的。在活塞等活動零件上，打有重量標記拉伸彈簧上有剛度值標記，這些數值是用于動態誤差修正的，根據重量平衡情況，允許成對稱的摘掉拉伸彈簧。
作動器底座上，有四個調整螺桿，調整螺帽及彈簧和指示標尺，在標尺上刻有1、2、3的數字，根據作動器的安裝形式調節相應的位置。
1.3.1 特殊設計的脈動（單向）加載作動器輸出非對稱正弦波形，適合模擬單向交變載荷試驗條件。
1.3.2 根據用戶使用要求配置作動器，作動器規格:25KN，50KN，100KN，250KN和500KN等五種，垂直安裝在專用加力架上同步工作，為試樣施加脈動試驗力。
1.3.3 柱塞機構，配置多根可調整出壓力的彈簧平衡運動部件質量，底座及加力盤處為球面鉸接機構，可有效抵消試驗過程中的側向力。
1.3.4 配置調整絲杠及加長管，滿足大范圍工作空間要求。
1.3.5 安裝、調整、指示裝置和卸油回流專用管路；通過專用管路與主機脈動器連接。
圖6作動器照片
1.4 計算機控制系統：
1.4.1 計算機屏幕顯示靜態試驗力，動態試驗力上、下峰值，試驗波形，控制打印機打印試驗報告,控制系統具有過載保護功能。
1.4.2 系統具有完整的文件操作功能用于試驗曲線、試驗數據的儲存；同時，試驗數據可以文本形式進行存儲，以便于用戶進行二次數據處理。
1.4.3 采用身份驗證、密碼登陸方式設置操作權限。
1.4.4 試驗軟件擁有良好的人機界面，便于操作、管理，軟件可在Windows98/2000/XP/NT中文操作系統下運行，可完成試驗過程的監控管理、試驗數據處理等工作，實時顯示的試驗數據與實際數據單位一致，不需要進行二次計算。
附圖7試驗軟件界面
1.5管路：
管路采用專用金屬高壓管或高壓軟管，方便作動器進行位置調整。
二、主要技術指標：
序號 | 項 目 名 稱 | 規 格 | |||
1 | 靜試驗力 | 500KN（或根據配置作動器） | |||
2 | 動試驗力 | 500KN（或根據配置作動器） | |||
3 | 靜態試驗力精度 | 20％FS起各點±1％； | |||
4 | 動態試驗力波動度 | ≤±2%FS | |||
5 | 工作頻率范圍 | 2～8Hz | |||
6 | 脈動器排量 | 400mL/cycle | |||
7 | 試驗次數計數器 | 計數容量：108 | |||
8 | 系統壓力 | 18.8MPa | |||
9 | 作動器規格 (KN) | 50 | 100 | 250 | 500 |
9.1 | 作動器靜試驗力 (KN) | 50 | 100 | 250 | 500 |
9.2 | 作動器動試驗力 (KN) | 50 | 100 | 250 | 500 |
9.3 | 作動器活塞振幅 (㎜) | 120 | 75 | 30 | 15 |
9.4 | 作動器活塞工作行程 (㎜) | 120 | 120 | 120 | 120 |
9.5 | 作動器活塞直徑名義尺寸 (㎜) | 58.15 | 82.14 | 130.03 | 183.9 |
9.6 | 作動器絲杠伸出量(㎜) | 270 | 300 | 400 | 450 |
9.7 | 加長管長度（長管）(㎜) | 500 | 650 | 1000 | 1000 |
9.8 | 加長管長度（短管）(㎜) | 250 | 300 | 500 | 500 |
9.9 | 脈動頭總高（約） (㎜) | 800 | 850 | 1050 | 1100 |
10 | 主電機功率 | 11KW | |||
11 | 脈動器外形尺寸長×寬×高，㎜ | 1500×800×2100 | |||
11 | 控制柜外形尺寸長×寬×高，㎜ | 450×570×1840 | |||
三、設備配置清單：
3.1液壓式脈動器 一臺
3.2控制柜 一個
3.3 500KN作動器 一只
3.4計算機 一臺
3.5惠普公司A4激光打印機 一臺
3.6粗管路及其密封件（適用于100KN以上作動器，管路20米） 一套
3.7振動保護器 一件
3.8專用工具 一套
3.9試驗專用附件（依用戶試驗要求設計） 一套
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