300kN 微机控制电液伺服卧式拉力试验机

技术方案

该试验机采用机架整体钢板焊接框架结构，单出杆双作用活塞缸施加试验力，活塞与夹具体附具直连，直接对试样进行拉伸试验；油路采用伺服流量控制阀自动控制试验过程，油压传感器测力，根据试样规格长度可有级调整拉伸空间，计算机屏幕显示试验力及试验曲线，按试验方法的要求自动处理试验数据，本机适用于额定试验力下进行拉伸试验，可测验钢丝绳、光缆、电缆、锚链、棒材、板材等材料的力学性能试验。

第一部分  技术方案整体简述

一、主机系统（如图1）：

主机部分主要由油缸座、油缸活塞、移动横梁、固定横梁等部件组成。油缸座、钢板焊接框架、移动横梁和固定横梁形成受力框架，移动横梁和固定横梁上装有拉伸夹具用以夹持试样的两端，单出杆双作用低摩擦活塞缸在液压油的作用下带动移动横梁运动，从而将试验力施加到试样上。固定横梁与受力框架之间采用自动插销连接，计算机通过控制伺服阀来实现试验的自动控制。

二、油源（泵站）系统：

如图2，油源系统由油泵电机组、油箱（含阀组及配套设施）、管路系统、强电系统四大部分组成。

图2 油源布局图

1、油泵电机组采用平面布局，安装在琴键式液压站里，整套系统按照节能、布局简洁的原则进行设计。详见第二部分油源系统技术说明。

2、主油箱：容积200升。配油温、油位计，精密压力过滤器，空气滤清器等并带有油温、液位、油阻保护与指示装置，根据油路的使用要求配相应高精度的滤油装置。

3、管路系统：油箱至主机系统的管路以及主机上固定部分的管路采用无缝钢管连接，主机上移动部分各油缸采用高压软管联接。。

4、强电系统：操作控制台采用琴键式结构，布置于试验操作区，并有专门设计的操作面板使各类试验操作一目了然。

三、控制系统：

1、采用以计算机为核心的全数字电液伺服控制器，自动完成试验过程；

2、采用PC机，windows2000/XP操作系统，具备智能用户可编程试验谱功能，等速率试验力控制，等速率位移控制，试验力保持试验等多种试验模式任意组合，最大程度地满足了各类试验方法的要求；可实现各类电气件、高压试验，并以良好的用户界面实现试验需要的各类数据显示、曲线绘制、数据处理及存储功能。

3、采用计算机自动控制阀控制试验力的加载，操作方便；

4、采用伺服阀控制试验力的负荷；

5、高精度油压传感器测量试验力；（抗缓冲性能好）

6、配备试验力、位移两个闭环控制回路，两种控制模式之间可在任何情况下平滑切换；

 7、试验操作具有手动和自动两种操作系统；

 8、打印机打印试验报告；

 9、具有完整的安全保护装置；

10、当试验力超过每档最大试验力的2%-5%时，过载保护，系统卸荷；

11、当活塞位移达到前后极限位置时，行程保护，油泵电机停机。

第二部分   技术方案分项描述

一、主机说明

a. 油缸座、钢板焊接框架、拉杆（用于试样抗压联接框架）移动横梁和固定板形成受力框架；

b.后夹头座采用机械传动机构有级调整试验空间，手动控制插销；

c.主机外形在满足卧式试验设备技术要求的基础上进行设计，造型简洁明快、比例协调、色彩搭配合理，使试验设备的稳定性、安全性、美观性达到完美的统一。

二、后移动夹头座（参见图1）：

后移动夹头座配有四组导轮沿主机框架前后移动调整试验空间，后移动夹头座与主机有级调整试验空间。

1）试验空间最大调整范围500～3000mm。

2）为了保证后移动夹头座的稳定性，后移动夹头座配有四组导轮沿主机框架前后移动，保证穿销装置的定位准确。

三、加载器技术说明：

   300kN主油缸加载器（作动器）

1）单出杆双作用结构方式，采用精密加工技术制作；

2）采用进口格莱圈－斯特封密封元器件，保证油缸活塞间的低阻尼特性；

3）采用油压传感器实现轴向300kN试验力的测量；

四、油源系统（泵站）

伺服加载器部分液压原理：油泵电机组从油箱中吸取液压油后，液压油通过单向阀、高压滤油器、安全阀、电磁溢流阀稳压进入伺服作动器附近的伺服阀。控制系统根据试验需要来控制伺服阀的开口大小，从而自动完成整个试验进程。

1.采用高低压系统，高压系统最大流量8L/min，最高压力20MPa；低压系统最大流量50L/min，最高压力5MPa。

2.二级过滤（油泵吸油口，过滤精度100μ;油源出口，过滤精度5μ）装置，保证伺服阀在高清洁度的环境下工作；

3.电机安装配置减振装置（选用减振垫），以减小振动和噪音；

4.油箱：

a、全封闭标准伺服油箱；

b、具有温度测量、空气过滤、油位显示功能；

5、系统配置风冷却装置安装在系统回油管路上；

6、强电控制系统：

    具有温度过限、滤油器堵塞、液位过低等自动停机或报警功能；

六、控制系统：

1.双通道控制板全部采用数字化电路，结构一致，提高了各通道的互换性；

2.计算机屏幕完成集成的数据显示与试验曲线显示功能；

3.数据存储功能完善，可进行历史数据再现与图形显示。

第三部分 主要技术指标

一、主要技术参数：

1.最大拉压试验力：300kN；

2.试验力测量范围：12—300KN（4～100%FS）；

3.拉伸钳口最大间距（含活塞行程）：500-3000mm（全距离可调，调节间隔为500mm）；

4.活塞行程：500mm；

5.活塞空载速度：0-300mm/min；

6.加载速度：0-50mm/min；

7.试验宽度：500mm；

8.施力中心离地面高度：800mm

9.主机外形尺寸（长*宽*高）：约4500mm×1500mm×800mm；

10.主机重量：约1.5吨；

11.具有完整的安全保护装置；

12.控制方式和数据处理：计算机伺服系统及数据（载荷、位移）图形采集处理等。

13.可显示多种试验曲线：试验力-时间、试验力-位移、应力-时间、应力-位移等，具有试验力、位移、时间及试验曲线动态显示等功能。

第四部分 系统配置清单

一、主机系统：

1.单出杆双作用低摩擦活塞缸（行程500mm）               1套

采用进口密封件密封，密封可靠、性能稳定，确保了液压缸的使用寿命。1.油缸座、横梁                                         1套

2.前夹头                                               1套

3.移动后夹头                                           1套

4.后档板                                               1套

5.框架                                                 1套                                                                                 

采用钢板焊接结构

6.特殊穿销及拉伸附具                      1套（根据用户要求定做）

7.安全保护装置（包括防护罩等）                         1套       

二、伺服控制用油源

油源  [高压油泵排量8L/min，系统压力28Mpa；低压油泵排量50L/min   系统压力5Mpa]    

1.油泵，电机[总功率：11kW]                           2套

2.优质液压件及管路、滤油器精度10μ                   1套   

三、伺服阀                  

  伺服阀                          北京华德            一只

  油泵                            国产名牌            一只

四、控制系统（含计算机Intel双核/2G 内存/500G硬盘/GMA 950 集成显卡/18.5液晶显示器 及Hp喷墨打印机）：                           一套

五、300kN传感器（天光）                                  一只

五、管路系统：（包括分油模块）                           一套

六、其他

1.琴键式电气操作台；                                 一套