一、 用途及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
本試驗(yàn)機(jī)主要用于對(duì)各種較大型
零件、部件及構(gòu)件進(jìn)行單向脈動(dòng)及彎
曲疲勞試驗(yàn)。可對(duì)各種橋梁、桁架、
汽車底盤及前橋、后橋、機(jī)車車輛和
各種鋼筋混凝土構(gòu)件等做脈動(dòng)疲勞試
驗(yàn)。
該機(jī)在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生周期性的單向脈動(dòng),實(shí)現(xiàn)正弦波的動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)。
當(dāng)脈動(dòng)器的活塞位移量為零時(shí),可做靜態(tài)壓力試驗(yàn)或保持長時(shí)間的壓力試驗(yàn)。在試驗(yàn)機(jī)脈動(dòng)器油缸上部設(shè)有五個(gè)分油孔,根據(jù)試
驗(yàn)要求可安裝幾個(gè)液壓作動(dòng)器進(jìn)行多點(diǎn)的動(dòng)靜試驗(yàn)。
由于試驗(yàn)機(jī)采用了電磁無級(jí)調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng),因此根據(jù)不同的要求,工作頻率可在 2 ~ 8Hz 范圍內(nèi)任意選用。振幅的變化(增或減)
和試驗(yàn)力的調(diào)正,由控制柜的電控來實(shí)現(xiàn),動(dòng)態(tài)或靜態(tài)試驗(yàn)力值由微機(jī)顯示。試驗(yàn)機(jī)設(shè)有疲勞次數(shù)計(jì)數(shù)器,可按給予選的疲勞次數(shù)自
動(dòng)停機(jī)或記錄試驗(yàn)次數(shù)。
試驗(yàn)機(jī)采用了機(jī)械液壓機(jī)構(gòu),有完善的潤滑系統(tǒng)及安全保護(hù)措施。在試驗(yàn)過程中,如發(fā)現(xiàn)試件斷裂,試驗(yàn)力超過最大試驗(yàn)力及潤
滑不正常等現(xiàn)象可自動(dòng)停機(jī),因此試驗(yàn)機(jī)性能穩(wěn)定,安全可靠,保證了長時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)工作的進(jìn)行。
本試驗(yàn)機(jī)配備專用的微機(jī)測控系統(tǒng)。它可以代替原控制柜內(nèi)的儀表、按鈕、計(jì)數(shù)器及其他開關(guān)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作和管理。具有自動(dòng)
測量、閉環(huán)控制、LED 數(shù)碼顯示和自動(dòng)打印等功能。系統(tǒng)另一個(gè)特點(diǎn)是可以按設(shè)置的載荷譜進(jìn)行程序控制加載。(最大九級(jí)載荷譜)
從而提高了疲勞試驗(yàn)的科學(xué)水平,改善操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
二、主要技術(shù)規(guī)格及參數(shù)
主要技術(shù)參數(shù) PMW-500 PMW-1000 PMW-2000
系統(tǒng)最大靜態(tài)測試力: 500 kN 1000 kN 1000 kN×2
系統(tǒng)最大動(dòng)態(tài)測試力: 500 kN 1000 kN 1000 kN×2
系統(tǒng)試驗(yàn)通道數(shù): 5 個(gè)
作動(dòng)器配置: 500 kN 1000 kN 1000 kN×2
靜態(tài)試驗(yàn)力值精度: 20% FS 起各點(diǎn) ±1%
動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力波動(dòng)度: ≤ ±3%FS
最大工作振動(dòng)幅度: 15mm 15mm 10mm
活塞最大行程: 150mm
絲杠最大伸出量: 450mm
工作頻率范圍: 2-8Hz 2-8Hz 2-5Hz
最大脈動(dòng)器排量: 0-400ml 0-800ml 0-800ml
試驗(yàn)次數(shù)計(jì)數(shù)器: 防干擾電磁測量數(shù)碼顯示,容量 99999999
試驗(yàn)安全防護(hù): 專有的上下峰值四點(diǎn)保護(hù)功能與機(jī)械限位開關(guān)雙重防護(hù)技術(shù)
脈動(dòng)器主電機(jī)功率: 11kW 22kW 22kW
三、結(jié)構(gòu)及原理
液壓脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)主要構(gòu)成:
主機(jī)(脈動(dòng)器) 1 臺(tái);
電氣控制柜 1 套;
脈動(dòng)作動(dòng)器 根據(jù)客戶需要配置 1-5 臺(tái);
管路系統(tǒng) 1 套;
試樣斷裂振動(dòng)保護(hù)器 1 套;
龍門式加力架 1 套;
專用工具及附件 1 套。
3.1 脈動(dòng)器部分
脈動(dòng)器(主機(jī))是產(chǎn)生脈動(dòng)力的主要機(jī)構(gòu),是由電動(dòng)機(jī)、曲軸連桿機(jī)構(gòu)、脈動(dòng)油缸、試驗(yàn)力保持閥、
高壓泵及潤滑系統(tǒng)等部分組成。
3.1.1 脈動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理參見工作原理圖,電磁無級(jí)調(diào)速電機(jī)經(jīng)由皮帶,帶動(dòng)飛輪使曲軸旋轉(zhuǎn)帶
動(dòng)連桿共同沿扇形齒輪架做往返擺動(dòng),由連桿帶動(dòng)脈動(dòng)頭內(nèi)的活塞桿,活塞做上下往復(fù)的位移運(yùn)動(dòng),
使油路系統(tǒng)的油壓產(chǎn)生脈動(dòng)變化,其脈動(dòng)變化符合正弦波運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
振幅的增加或減少,可通過控制柜上的“振幅增”或“振幅減”按鈕實(shí)現(xiàn),使脈動(dòng)器上的微電機(jī)
帶動(dòng)小蝸桿,蝸輪旋轉(zhuǎn),再由大蝸桿,大蝸輪,齒輪帶扇形齒輪架,沿“A”-“B”方向運(yùn)動(dòng),扇形
齒輪架沿“A”方向運(yùn)動(dòng)時(shí),脈動(dòng)油量增多。扇形齒輪架沿“B”方向運(yùn)動(dòng)時(shí),脈動(dòng)油量減少,當(dāng) O。、
O 兩點(diǎn)相重合時(shí),脈動(dòng)活塞位移為零,液壓系統(tǒng)處于靜力狀態(tài)。
3.1.2 試驗(yàn)力保持閥,是控制動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力下峰值和長時(shí)期保持靜態(tài)壓力的主要機(jī)構(gòu),由閥體,彈簧,
框架,閥門組成。當(dāng)下峰值(或靜壓力)調(diào)整時(shí),應(yīng)起動(dòng)控制柜上的“試驗(yàn)力增”或“試驗(yàn)力減”按鈕,
使微動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)蝸桿、蝸輪使絲桿沿垂直方向運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)拉伸彈簧受力,則拉伸彈簧受力越大,
下峰值 ( 或靜壓力 ) 就越大。通過拉伸彈簧,框架 , 活塞桿使鋼球產(chǎn)生不同的壓力變化來實(shí)現(xiàn)脈動(dòng)試驗(yàn)
力下峰值或靜壓力的保持。
在靜壓時(shí),如果因?yàn)楣┯土坎蛔悖蚴褂枚鄠(gè)作動(dòng)器時(shí),應(yīng)選用較高頻率(最高 8Hz), 來保證壓力。
3.1.3 高壓油泵主要用于補(bǔ)充油路系統(tǒng)的壓縮用油
該油泵結(jié)構(gòu)為徑向柱塞式,在機(jī)座下部的左側(cè),由脈動(dòng)器曲柄端部的皮帶輪經(jīng)皮帶帶動(dòng)油泵旋轉(zhuǎn),使油箱內(nèi)的油進(jìn)入油路系統(tǒng),保
持足夠的壓縮用油,對(duì)多余的油經(jīng)試驗(yàn)力保持閥的溢油系統(tǒng)流回油箱。
3.1.4 潤滑油泵
主要用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分的潤滑和快速充油。該油泵裝在機(jī)座下部的右側(cè),有曲軸皮帶齒輪輪帶動(dòng)齒輪泵旋轉(zhuǎn)供油。在潤滑系統(tǒng)中設(shè)
有管路通向各潤滑點(diǎn),并設(shè)有壓力繼電器,安全閥及快速充油電磁換向閥,這些液壓元件均安裝在主機(jī)的前面,保證正常潤滑及安全操
作,加速試驗(yàn)進(jìn)程。
3.2 控制系統(tǒng)
3.2.1 主機(jī)控制柜
控制柜包括試驗(yàn)機(jī)的電器操作控制及試驗(yàn)力顯示機(jī)構(gòu),由電氣控制面板,電氣安裝板,液壓控制閥體及試驗(yàn)力測定裝置。
在控制柜前面板的上部裝有數(shù)顯試驗(yàn)力測定裝置,中部的電氣控制面板上裝有各種控制按鈕開關(guān),主電機(jī)電流表、工作頻率指示表
及脈動(dòng)次數(shù)預(yù)選計(jì)數(shù)器。預(yù)選計(jì)數(shù)器,主要用于疲勞次數(shù)的預(yù)選,次數(shù)的記錄和控制。在試驗(yàn)開始前,將計(jì)數(shù)器紅罩內(nèi)上字盤撥到所需
要的疲勞次數(shù)后,下字盤撥到零。開始試驗(yàn)時(shí),打開計(jì)數(shù)器開關(guān),計(jì)數(shù)器開始工作,當(dāng)疲勞次數(shù)達(dá)到預(yù)選值時(shí),可自動(dòng)停機(jī)。在下部的
面板上,裝有兩個(gè)液壓開關(guān)旋鈕,即試驗(yàn)力測量閥、卸除試驗(yàn)力閥。
控制柜下部的左側(cè)裝有一個(gè)油路開關(guān)閥,這個(gè)閥的作用是在關(guān)閉時(shí)切斷控制柜與脈動(dòng)器高壓油路的,在一般正常工作中應(yīng)是常開的。
控制柜內(nèi)部裝有電氣安裝板,頻率控制器及接線板等。
3.2.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng):1 套
專用于液壓脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行動(dòng)靜態(tài)試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)測量、顯示及數(shù)據(jù)采集和處理;
系統(tǒng)組成聯(lián)想品牌機(jī) 1 臺(tái);
動(dòng)態(tài)測控卡 1 套;
電子式計(jì)數(shù)器 1 套
WinPMS 動(dòng)靜態(tài)試驗(yàn)專用軟件 1 套;
打印機(jī) 1 臺(tái);
必要的 I/O 及接插件、信號(hào)線(長度 10 米)等;
WinPMS 動(dòng)靜態(tài)試驗(yàn)專用軟件系統(tǒng):
操作系統(tǒng) WindowsXP,全中文操作界面;
采用高速數(shù)據(jù)采集技術(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)采集;
屏幕顯示靜態(tài)試驗(yàn)力,動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力上、下峰值(直讀),試驗(yàn)波形及試驗(yàn)頻率、試驗(yàn)次數(shù),打印機(jī)打印試驗(yàn)報(bào)告;
試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以 ASCII 碼形式進(jìn)行存儲(chǔ),以便于用戶進(jìn)行二次數(shù)據(jù)處理;
系統(tǒng)具有動(dòng)靜態(tài)測量、數(shù)字化調(diào)零及標(biāo)定、數(shù)字量輸入輸出等功能;
采用身份驗(yàn)證、密碼登陸方式設(shè)置操作權(quán)限。
系統(tǒng)操作界面:
試驗(yàn)機(jī)具有過載、超設(shè)定、潤滑不充分、試驗(yàn)次數(shù)到、試樣斷裂振動(dòng)等報(bào)警或停機(jī)保護(hù)等功能。
3.3 作動(dòng)器
作動(dòng)器是試驗(yàn)機(jī)施加試驗(yàn)力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。是一個(gè)獨(dú)立配套件,備有不同的規(guī)格,用戶可根據(jù)試驗(yàn)需要任意選擇,并可在不同形式、
不同情況下安裝使用。當(dāng)脈動(dòng)器的液壓油進(jìn)入作動(dòng)器油缸內(nèi),推動(dòng)活塞移動(dòng),經(jīng)過絲杠,壓頭使試驗(yàn)力作用在試件上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄,可調(diào)節(jié)絲杠的伸出量,
不同的作動(dòng)器配有不同規(guī)格的加長管,可根據(jù)試驗(yàn)需要進(jìn)行選用。在調(diào)節(jié)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(diào)心找正作用。當(dāng)松開螺釘壓板、螺母時(shí),可使油缸旋轉(zhuǎn),以便接通油管,但施加試驗(yàn)力是必須將
以上松開部分全部緊固。做試驗(yàn)時(shí)松開高出放氣螺釘排除空氣后再擰緊。
作動(dòng)器的周圍裝有數(shù)根拉伸彈簧,主要用于平衡活塞等活動(dòng)部分的重量的。在活塞等活動(dòng)零件上,打有重量標(biāo)記拉伸彈簧上有剛
度值標(biāo)記,這些數(shù)值是用于動(dòng)態(tài)誤差修正的,根據(jù)重量平衡情況,允許成對(duì)稱的摘掉拉伸彈簧。
作動(dòng)器底座上,有四個(gè)調(diào)整螺桿,調(diào)整螺帽及彈簧和指示標(biāo)尺,在標(biāo)尺上刻有 1,2,3 位置根據(jù)作動(dòng)器的安裝形式調(diào)節(jié)相應(yīng)的位置。
位置 1:作動(dòng)器豎直安裝;
位置 2:作動(dòng)器倒懸安裝;
位置 3:水平安裝或運(yùn)輸狀態(tài);
作動(dòng)器不同規(guī)格底座固定螺釘尺寸如下: 4.運(yùn)輸及安裝
4.1 運(yùn)輸試驗(yàn)機(jī)的脈動(dòng)器、控制柜、附件、工具及作動(dòng)器等分別裝箱,箱內(nèi)裝有裝箱單、合格證及使用說明書。搬運(yùn)時(shí)應(yīng)小心輕放,
防止沖擊和振動(dòng),包裝箱不得傾斜和倒置,不得反復(fù)在物體的棱角上,不得受潮,不得同有害氣體接近。
4.2 安裝
4.2.1 拆箱時(shí)應(yīng)小心,不得有強(qiáng)烈沖擊和震動(dòng)。拆箱后首先根據(jù)裝箱單檢查設(shè)備的成套性和技術(shù)文件是否齊全;
4.2.2 試驗(yàn)機(jī)應(yīng)安裝在清潔干燥,無有害氣體、溫度正常而且無振動(dòng)的房間內(nèi)。
4.2.3 試驗(yàn)機(jī)脈動(dòng)器一般應(yīng)安裝在混凝土的基礎(chǔ)上,(見安裝地基圖),并保持垂直,待水泥凝固后,將地腳螺釘緊固,控制柜按
放在脈動(dòng)器的右側(cè);
4.2.4 應(yīng)注意對(duì)試驗(yàn)機(jī)油路系統(tǒng)的嚴(yán)格清洗,各管道油路機(jī)油箱內(nèi)應(yīng)用煤油沖洗干凈,安裝合適后,再加入經(jīng)過濾后的清潔潤滑機(jī)油,
(夏天用 40# 液壓油,冬天用 20# 液壓油)。主機(jī)內(nèi)應(yīng)保持足夠油量以滿足液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)的需要,其油量不得少于規(guī)定的三分之二。
4.2.5 試驗(yàn)機(jī)穩(wěn)固安裝后,將作動(dòng)器裝在用戶自備的加力架上,接通各油管和接地線。
4.2.6 接好電源線,接地線要牢固。在開車前用手轉(zhuǎn)動(dòng)飛輪,認(rèn)為無任何障礙后再起動(dòng)主電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),并注意電機(jī)反復(fù)向是否與箭頭
指示的方向相符。
5.工作條件
5.1 在室溫 20±10° C,相對(duì)濕度不大于 80% 范圍內(nèi);
5.2 在周圍無腐蝕性介質(zhì),無震動(dòng)的環(huán)境中、無強(qiáng)磁場的環(huán)境中;
5.3 脈動(dòng)器在穩(wěn)固基礎(chǔ)上鉛重、牢固地安裝;
5.4 加力架應(yīng)符合試驗(yàn)要求;
5.5 作動(dòng)器鉛垂、與加力架牢固地連接;
5.6 電源電壓的波動(dòng)范圍不超過 380V±10%
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