PWS-100微機控制電液伺服疲勞試驗機
1 簡介：該系列試驗機的開發博采著名電液伺服動態試驗機公司的開發制造經驗，采用“單元化、模塊化、標準化”開發理念，關鍵的配套元件選用、國內同類產品的著名品牌產品。大大提高了系統的穩定性和可靠性，系統的關鍵單元和元件均采用當今技術制造，整個試驗系統的整體性能與著名動態試驗機公司產品技術水平相當。該試驗機主要用于材料和零部件的動靜態力學性能試驗，包括材料和零部件的拉伸、壓縮、低周和高周疲勞試驗。
2 方案描述：PWS-100電液伺服疲勞試驗機主要由主機(下置100kN伺服直線作動器)、一臺100L/min恒壓伺服泵、100kN閉式液壓強迫夾頭、德國Doli全數字單通道伺服控制器EDC580、試驗軟件、高低溫試驗箱、其它必要的附件等組成。系統進行工作的基本原理如圖1，系統控制框圖如圖2。
圖1 系統進行工作的基本原理圖
圖2 系統控制框圖
2.1主機：主機為雙立柱（電鍍）框架式結構，伺服直線作動器下置。
2.1.1橫梁采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結構，保證試驗的穩固可靠，同時保證在非試驗狀態時橫梁保持鎖止不動。
2.1.2橫梁造型具有立體感，美觀大方。
2.1.3橫梁升降油缸采用美國獨資公司優瑞納斯公司產品，外形美觀質量可靠。
2.1.4雙立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進一步提高外形的美觀程度，同時提高防腐蝕能力。
2.1.5橫梁運動（升降、夾緊）驅動模塊采用國產零泄露液壓元件制造，其中換向閥采用手動方式，保證疲勞試驗時具有較高的可靠性。
2.1.6伺服直線作動器下置，內置美國Schaevitz Sensors公司LVDT位移傳感器，外置由進口MOOG公司伺服閥、精度不大于3u國產溫州黎明（引進德國賀德克技術）精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進回油路蓄能器（中英合資奉化奧萊爾）組成的伺服模塊。
2.1.7設計由精度不大于3u國產溫州黎明（引進德國賀德克技術）精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進回油路蓄能器（中英合資奉化奧萊爾）組成的中繼濾油穩壓模塊。
2.1.8伺服閥采用進口美國MOOG公司試驗機專用高響應兩級伺服閥G761-3010B（21MPa下流量100L/min）。
2.1.9單元化、標準化、模塊化設計的伺服直線作動器具有低阻尼、高響應、高壽命、大間隙設計的特點，設計理念與MTS公司Series 244 Linear Actuators 完全等同。
2.1.10伺服直線作動器的密封元件全部采用進口德國伺服作動器專用高速密封元件。
2.1.11伺服直線作動器活塞桿的支撐打破傳統設計，采用非金屬支撐、大間隙設計，具有高速不燒結自潤滑的特點。
2.1.12伺服直線作動器振幅極限位置設計液壓緩沖區，避免運行失控產生損傷。
2.1.13伺服直線作動器頻率響應不小于100Hz。
2.1.14液壓強迫夾頭與伺服直線作動器接螺桿處設計預應力環，進一步提高動態響應性能。
2.1.15配置美國世銓天津公司負荷傳感器。
2.1.16負荷傳感器與液壓強迫夾頭接螺桿處設計預應力環，進一步提高動態響應性能。
2.1.17設計試樣裝夾、橫梁運動和急停操作按鈕站，便于試驗員方便操作。
圖3 產品主機照片
2.2恒壓伺服泵站：電機泵組配置串聯雙彈性支撐進一步減少泵站噪音。泵站配置皖南低噪音交流電機，進口日本不二越（NACHI）低噪音直線共軛內嚙合齒輪泵（直線共軛內嚙合齒輪泵特點：在液壓行業被喻為“永不磨損的油泵”，用于高、精、尖液壓系統。上幾大著名公司把它作為品牌產品來開發和推廣，以確保在液壓行業的地位。與葉片泵、柱塞泵相比，直線共軛內嚙合齒輪泵低噪音、無脈動、長壽命等卓越性能。低噪音：直線共軛內嚙合齒輪泵其卓越特性為特殊齒輪設計，齒輪齒廊為直線，齒圈齒廓為直線共軛線，工作時幾乎沒有困油區，即使在高速運轉，音頻仍平穩平和。長壽命：直線共軛內嚙合齒輪泵其長壽命特性取決于耐磨性，內部機械表面及各功能零件之間有一層油膜保護層，幾乎沒有磨損，即使使用一般液壓油，也不易磨損機件。另外，采用雙級加壓承擔壓力差的原理，在增加工作壓力的同時，也改善了泵工作條件，延長泵的使用壽命）；由主溢流閥（日本不二越NACHI）、蓄能器（中英合資奉化奧萊爾）、副主溢流閥、副溢流閥和換向閥（上海立新，引進德國力士樂技術制造）、不大于3u國產溫州黎明（引進德國賀德克技術）精密濾油器組成的高低壓軟切換液壓模塊；中日合資廣東神威生產直列式水冷卻器；美國派克PARK公司液壓管件和高壓膠管；天津歐迪公司雙電接點溫控表；國產溫州黎明（引進德國賀德克技術）液位控制計；具有油溫（低于10ºC、高于55ºC）、液位、濾油器堵塞報警或停車功能。
圖4 泵站照片
2.3強迫液壓夾頭：液壓強迫夾頭為開式夾頭，裝夾試樣方便可口，夾塊拆卸方便，特殊結構設計保證在全動態試驗力范圍內完成試件的拉壓試驗。
2.3.1試樣夾持范圍：圓試樣直徑5mm-20mm，扁試樣0-21mm。
2.3.2液壓強迫夾頭液壓驅動模塊液壓元件采用主要元件采用合資企業（換向閥、減壓閥采用中日合資榆次油研公司產品）公司產品。
2.3.3液壓強迫夾頭全部采用進口德國專用密封元件。
2.3.4采用美國派克PARK公司液壓管件和高壓膠管。
2.4德國Doli公司全數字單通道伺服控制器EDC580：
2.4.1通訊處理器采用AMD520 CPU 主頻133MHz；
2.4.2控制處理器采用TI 32位處理器 主頻150MHz；
2.4.3信號發生器頻率：5kHz；
2.4.4輸出波形：正弦波、三角波、斜波、方波；
2.4.5 RS485通訊用于外部鍵盤和鼠標連接；
2.4.6驅動接口采用16位模擬輸出接口，且可以數字輸出；
2.4.7通過以太網或USB通訊；
2.4.8 8通道總線擴展插槽，用于功能擴展；
2.4.9兩個串行通訊口，用于通訊和調試；
2.4.10同步控制模塊，用于實現多個EDC同步控制；
2.4.11可以用于驅動伺服閥、160W、320W直流放大器；
2.4.12非線性校正技術：對力、變形傳感器采用非線性校正技術，極大的提高了整機的測量精度。
2.4.13配置遙控操作盒。
2.5 試驗軟件：
2.5.1軟件系統基于Windows平臺開發。
2.5.2全鼠標操作界面。
2.5.3屏幕仿示波器顯示試驗波形。同時提供峰谷值顯示、試驗次數顯示、試驗時間顯示、試驗頻率顯示、累計試驗次數顯示，并可存儲。
2.5.4軟件具備功能豐富的文件處理功能。各類試驗參數、系統標定參數、試驗數據等均可以文件形式進行存儲，并可隨時調出使用。
2.5.5試驗結束后可再現試驗歷程，試驗數據能以Word、Excel等多種文件格式保存，可進行統計、編輯、分類、擬合試驗曲線等操作；
2.5.6可設置試驗力峰谷值極限保護參數，一旦實際試驗力峰值或者谷值超出設定值，試驗機自動停車。
2.5.7具有便捷的試驗參數標定功能，鼠標一點即完成試驗參數的靜態標定。
2.5.8試驗軟件通過調用控制器EDC580內置的標準波形如正弦波、三角波、方波以及斜波等進行塊波的編輯，試驗組合波的加載。
關鍵詞：
疲勞試驗機 電液伺服疲勞試驗機 動靜萬能試驗機
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