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PWS—100H電液伺服動靜萬能試驗(yàn)機(jī)

一．系列產(chǎn)品概述：
PWS系列電液伺服動靜萬能試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)，是我公司研制的系列動態(tài)疲勞加載試驗(yàn)系統(tǒng)產(chǎn)品之一。該系列產(chǎn)品具有輸出力范圍廣，控制精度高，使用方便，可靠性高等特點(diǎn)。該系列試驗(yàn)系統(tǒng)在研制、開發(fā)過程中吸取國際先進(jìn)電液伺服動態(tài)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)用戶的實(shí)際使用狀況設(shè)計而成。伺服作動器、恒壓伺服油源、加載框架等關(guān)鍵部件為我公司設(shè)計制造，伺服閥、傳感器、密封件等關(guān)鍵外購件均選用國際主流型號產(chǎn)品，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，試驗(yàn)機(jī)的整體性能與國際先進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。
該試驗(yàn)系統(tǒng)，既能進(jìn)行動態(tài)的高、低周疲勞試驗(yàn)、程序控制疲勞試驗(yàn)，也能進(jìn)行靜態(tài)的恒速率、恒應(yīng)變、恒應(yīng)力控制下的試驗(yàn)和各種常規(guī)的力學(xué)性能試驗(yàn)，還可進(jìn)行斷裂力學(xué)試驗(yàn)，也可以對廣義范圍上材料或構(gòu)件的疲勞壽命、裂紋擴(kuò)展、斷裂韌性性能測試、實(shí)際試件的安全性評價、工況模擬等，通過更換附具，還可進(jìn)行各類結(jié)構(gòu)件、部件以及總成件等的疲勞及靜態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)。因此有著其它任何種類的試驗(yàn)機(jī)所不能比擬的優(yōu)勢，是國際疲勞力學(xué)研究領(lǐng)域界較推崇的材料試驗(yàn)設(shè)備。
二、試驗(yàn)系統(tǒng)主要單元部分：
100kN高剛度主機(jī)：1套；
21MP、49L/min恒壓伺服泵站（油源）：1套；
WB9100全數(shù)字伺服控制系統(tǒng)：1套；
WinTest單通道動靜態(tài)試驗(yàn)軟件包：1套；
高溫環(huán)境試驗(yàn)箱：1套；
高溫試驗(yàn)輔具工裝：（定制）
壓縮附具：1套；
水冷卻機(jī)組：1套；（用戶自配，供貨方提供型號）
計算機(jī)、打印機(jī)：1套；
管路、配件、工具等：1套；

下面對各單元部分進(jìn)行功能及應(yīng)用情況描述。

標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型正視圖

三、系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)。
1、試驗(yàn)力單元：
較大動靜態(tài)試驗(yàn)力：±100kN；
有效測量范圍：全程不分檔2%—100%FS；
靜態(tài)試驗(yàn)力示值精度：小于±0.5%；動態(tài)試驗(yàn)力示值精度：小于±1.0%；
試驗(yàn)力平均負(fù)荷波動度：小于±1%；
試驗(yàn)力動態(tài)負(fù)荷波動度：小于±2%；
2、位移單元：
系統(tǒng)較大位移：不小于±50mm（總行程不小于100mm）；
動靜態(tài)示值精度：±0.5%FS；
3、作動器指標(biāo)：
作動器有效行程：不小于±50mm（總行程不小于100mm）；
較高工作壓力：21MPa；
較大試驗(yàn)力±100KN；
前法蘭連接，安裝在工作臺下方
5、試驗(yàn)頻率：0.01～100Hz；
6、主要試驗(yàn)波形：正弦波、方波、三角波、斜波、半正弦、半三角、各類組合波形。
7、拉壓過零液壓強(qiáng)迫夾持楔形夾具；
夾緊力可調(diào)整；
試樣夾持范圍：扁試樣夾持鉗口：0 - 7mm、7－14mm、各1付；圓試樣夾持鉗口：φ6－φ12mm、φ12－φ18mm、各1付；
帶預(yù)應(yīng)力調(diào)整環(huán)；
帶同軸度調(diào)整裝置（本公司專利技術(shù)）；
8、壓縮及其他試驗(yàn)附具：
直徑φ80mm
與液壓夾頭配套設(shè)計
可根據(jù)用戶要求制作各類試驗(yàn)附具（選項(xiàng)）；
9、恒壓油源參數(shù)：
恒壓油源采用雙泵并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可單獨(dú)支配，能耗低、噪音�。�
壓力：21Mpa；
流量：49L/min；
功率：380V 15kW+7.5KW
油箱凈容積350L；
10、控制器主要指標(biāo)
采用WB9100全數(shù)字式伺服控制系統(tǒng)，可接 8 個通道；
采用WinTest單通道動靜態(tài)試驗(yàn)軟件。
WB9100控制系統(tǒng)采用AMD520接口處理器及TI32位DSP控制處理器，軟件操作系統(tǒng)Win10。
函數(shù)發(fā)生器頻率：0.01～1000Hz。
控制方式：位移、負(fù)荷、應(yīng)變?nèi)N控制方式，各控制方式可自由平滑切換。
函數(shù)發(fā)生器波形：正弦波、三角波、方波、鋸齒波、單調(diào)波（斜波）及梯形波等。
供電：220V，不高于2kW；
調(diào)理單元具備位移、力、變形等閉環(huán)控制模式，控制模式可平滑切換；
靜態(tài)控制精度典型值優(yōu)于 0.5%FS，動態(tài)控制精度典型值優(yōu)于 1%FS；
配置中文試驗(yàn)軟件，試驗(yàn)配置文件，實(shí)驗(yàn)報告，標(biāo)定文件等具有寫保護(hù)功能；
軟件界面簡潔大方，實(shí)時顯示試驗(yàn)曲線，如時間-位移曲線，時間-負(fù)荷曲線，位移-負(fù)荷
曲線等。
具有試驗(yàn)保護(hù)設(shè)置，負(fù)荷上下限保護(hù)，位移上下線保護(hù)均可自由設(shè)置；
自動記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，數(shù)字示波器，數(shù)字電壓表功能。
11、主機(jī)框架參數(shù)
外形尺寸：約1280mm×700mm×2380mm（長×寬×高）；
立柱間有效距：550mm;
較大可調(diào)整試驗(yàn)凈空間：不小于1000mm;
立柱鍍硬鉻并拋光處理
上橫梁：液壓升降、液壓鎖緊
總重量：約1500kg;
四、系統(tǒng)的主要技術(shù)單元說明。
1、主機(jī)。
兩立柱框架式結(jié)構(gòu)，伺服作動器下置（如圖示）。
1．1主機(jī)框架。
我司標(biāo)準(zhǔn)化單元產(chǎn)品；
兩立柱主機(jī)框架，立柱鍍硬鉻并拋光處理，立柱有效距：550mm；立柱直徑75mm。
上橫梁：液壓升降、液壓鎖緊。較大可調(diào)整試驗(yàn)凈空間：1000mm。
工作臺高度：720mm。
機(jī)架剛度：3 ×108 N/m ；
2.2 作動器。
置于主機(jī)工作臺下；
較大動靜態(tài)試驗(yàn)力：±100kN。
作動器有效行程：+/-50mm(總行程100mm);
雙出桿活塞結(jié)構(gòu)。密封方式：導(dǎo)向環(huán)+伺服密封環(huán)（全部進(jìn)口美國PARKER公司產(chǎn)品）�；钊麠U鍍硬鉻，并采用本公司特殊工藝處理，作動器工作可靠，絕無滲漏油現(xiàn)象。
作動器內(nèi)置磁致伸縮位移傳感器，外置電液伺服閥。
作動器振幅極限位置設(shè)計液壓緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷；
2.3傳感器與伺服閥。
負(fù)荷傳感器：美國世銓公司產(chǎn)品，+/-100kN，過載能力150%。安裝于上橫梁，配有調(diào)節(jié)同軸度裝置(本公司專利技術(shù))，配自鎖緊裝置進(jìn)行較大負(fù)載下的預(yù)應(yīng)力瑣緊，出廠前，對傳感器標(biāo)定完畢。
位移傳感器：美國MTS，+/-75mm，內(nèi)置于作動器活塞內(nèi)，出廠前，對傳感器標(biāo)定完畢。
電液伺服閥：美國MOOG高頻向伺服閥，7Mpa壓差下，流量63L/min，壓力21MPa，集成安裝在作動器上。
2.4 試驗(yàn)附具。
2.4.1液壓強(qiáng)迫夾持夾頭。一套；
液壓強(qiáng)迫夾持，工作壓力21Mpa，滿足材料拉壓過零高低頻疲勞試驗(yàn)要求。
工作壓力可調(diào)整，調(diào)整范圍1MP-21Mpa;
開式結(jié)構(gòu),鉗口更換方便。
帶自瑣螺母于主機(jī)上部負(fù)荷傳感器及下部作動器活塞相連。
圓試樣夾持鉗口：2副；扁試樣夾持鉗口：2副；(可擴(kuò)展)
2.4.2 壓縮試驗(yàn)夾頭。一套；
直徑φ80mm;
與液壓夾頭配套設(shè)計。
其他附具與液壓夾頭配套設(shè)計。
2.4.4 提供附具接口圖紙；
3、液壓控制操作面板：
直接配置在試驗(yàn)機(jī)主機(jī)前部，方便試驗(yàn)操作。
配置橫梁升降液控閥組，控制橫梁的上升、下降，夾緊、松開等功能；
配置液壓夾頭液控閥組，控制液壓夾頭夾緊、松開等功能；
全部操作電控實(shí)現(xiàn)。
4、液壓伺服泵站。
總流量49L/min，壓力21Mpa。
總功率22.5kW，380V, 三相，50hz,AC。
泵站按標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計生產(chǎn)制造，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定；配置中繼穩(wěn)壓模塊，與作動器相連。
泵站由油泵、電機(jī)、高低壓切換閥組、蓄能器、濾油器、油箱、管路系統(tǒng)等部分組成；
過濾系統(tǒng)采用三級過濾：油泵吸油口，100μ；油源出口，過濾精度3μ；中繼穩(wěn)壓模塊，過濾精度3μ。
油泵選用德國德福內(nèi)嚙合齒輪泵，該泵采用漸開線內(nèi)嚙合齒輪嚙合傳動，噪音低，具有優(yōu)良的耐久性和長壽命；
油泵電機(jī)組配置減振裝置（選用減振墊），以減小振動和噪音；
采用高低壓切換閥組進(jìn)行液壓系統(tǒng)的起停。
全封閉標(biāo)準(zhǔn)伺服油箱，油箱容積不小于260L；具有溫度測量、空氣過濾、油位顯示等功能；
5、管路系統(tǒng)：
液壓軟管路全部采用美國PARKER公司產(chǎn)品。
主機(jī)與泵站間管路長度：3-6m(根據(jù)試驗(yàn)室布局確定)；
其他軟管路包括：液壓夾頭軟管路、升降油缸軟管路等全套美國進(jìn)口。
6控制系統(tǒng)（含軟件系統(tǒng)）：
全套采用國內(nèi)DL900全數(shù)字伺服控制系統(tǒng)及并配套相關(guān)軟件系統(tǒng)
6.1控制器主要配置組成：
全數(shù)字獨(dú)立控制器與數(shù)據(jù)處理PCIE 1套；
試驗(yàn)力信號調(diào)理單元，1套；
位移信號調(diào)理單元，1套；
引伸計信號調(diào)理單元，1套；
伺服閥驅(qū)動單元 1套；
信號發(fā)生器單元 1套；
液壓控制單元（泵站開/停高/低壓切換等），1套；
接插件系統(tǒng)：與伺服閥連接的接插件 1套；與傳感器連接的接插件 3套
7.1 DL900主要技術(shù)指標(biāo)。
全數(shù)字閉環(huán)控制，可以任意采集信號進(jìn)行全數(shù)字PID控制。閉環(huán)控制頻率高達(dá)5kHz；
直接集成伺服閥驅(qū)動單元（二三級伺服閥驅(qū)動均可）；
控制波形：正弦波、三角波、方波、斜波、鋸齒波、隨機(jī)波，且可實(shí)現(xiàn)各類波形的組合輸出。
控制方式：力、位移、變形PID閉環(huán)控制，并可實(shí)現(xiàn)任意控制模式的平滑無擾切換；
系統(tǒng)具有傳感器標(biāo)定、清零等功能；
具備完善的液壓控制功能，如：控制泵站開/停、高/低壓切換等；
提供多種接口板與各類傳感器及驅(qū)動單元配套。
7.2軟件系統(tǒng)。
基于Win7/Win10工作平臺開發(fā)；
集成各類動靜態(tài)試驗(yàn)功能與一體。
與WB9100高度集成，通過以太網(wǎng)完成上下位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊。
對于動態(tài)試驗(yàn)，可定義任意功能的試驗(yàn)波形組合，形成試驗(yàn)譜與試驗(yàn)過程，控制試驗(yàn)機(jī)完成各類復(fù)雜功能動態(tài)疲勞試驗(yàn)。
對于靜態(tài)試驗(yàn)，軟件集成材料試驗(yàn)領(lǐng)域主要國際標(biāo)準(zhǔn)，并針對中國市場提供GB標(biāo)準(zhǔn)軟件模塊，功能強(qiáng)大，既適合科研研究，也適合常規(guī)工藝研究。
數(shù)據(jù)采集、試驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)存儲、試驗(yàn)保護(hù)等各項(xiàng)功能均可以事件形式進(jìn)行編程設(shè)定，從而協(xié)助用戶完成各類復(fù)雜功能的試驗(yàn)操作。
軟件提供的快速疲勞試驗(yàn)與靜態(tài)試
驗(yàn)功能，可大幅度提高常規(guī)疲勞試驗(yàn)與靜態(tài)試驗(yàn)效率。
除高周疲勞試驗(yàn)、低周疲勞試驗(yàn)、常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)，如如金屬拉伸，壓縮、彎曲等。
軟件系統(tǒng)與WB9100配合，在控制試驗(yàn)系統(tǒng)工作的同時，繪制附合客戶指定要求的各類曲線繪制與數(shù)據(jù)存儲。完成各類試驗(yàn)管理、試驗(yàn)報告打印等功能。

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