螺栓拉伸動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)
產(chǎn)品分類： 動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)
機(jī)器型號(hào)： TSKL-500
機(jī)器品牌： 天氏庫(kù)力
訂購(gòu)熱線：134-0513-1752
一、產(chǎn)品展示：
螺栓拉伸動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)
二、適用標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 2611-2007 《試驗(yàn)機(jī) 通用技術(shù)要求》
JB/T 7406.1-1994 《試驗(yàn)機(jī)術(shù)語(yǔ) 材料試驗(yàn)機(jī)》
JB/T 9397-2002 拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī) 技術(shù)條件
ISO 12108-2012 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 疲勞裂紋擴(kuò)展方法
ISO 12107-2003 金屬材料 疲勞試驗(yàn) 統(tǒng)計(jì)方案和數(shù)據(jù)分析方法
GB/T 6398-2000 金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法
ASTM E739-91 線性或線性化應(yīng)力-壽命（S-N）和應(yīng)變-壽命（e-N）
ASTM E647-05 疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法
ASTM E606-04 應(yīng)變控制疲勞試驗(yàn)方法
ASTM E468-90 金屬材料恒幅疲勞試驗(yàn)結(jié)果表示方法
ASTM E466-96（2002） 金屬材料力控制恒幅軸向疲勞試驗(yàn)方法
ISO 12106-2003 金屬材料–疲勞試驗(yàn)–軸向應(yīng)變控制方法
ISO 1099-2006 金屬材料–疲勞試驗(yàn)–軸向力控制方法
JB/T 6146-2007 《引伸計(jì)技術(shù)條件》
JB/T 6147-2007 《試驗(yàn)機(jī)包裝、包裝標(biāo)志、儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)要求》
三、主要技術(shù)參數(shù)：
（一）主機(jī)及泵站參數(shù)：
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項(xiàng) 目 |
TSKL-500 |
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立柱數(shù) |
4 |
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液壓強(qiáng)迫夾頭間最大距離（mm） |
1000 |
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立柱間有效距離（mm） |
850×500 |
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立柱直徑（mm） |
90 |
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作動(dòng)器桿徑/塞徑（mm） |
150/260 |
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泵站總流量（L/min） |
110 |
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泵站壓力（Mpa） |
21 |
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泵站總功率（kW） |
45 |
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電源 |
380V,AC |
（二）測(cè)量及控制參數(shù)：
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項(xiàng) 目 |
TSKL-500 |
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最大靜態(tài)試驗(yàn)力（kN） |
±500 |
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最大動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力（kN;） |
±400 |
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試驗(yàn)力示值精度 |
2%-100%FS范圍內(nèi)，各點(diǎn)均為±1.0% |
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試驗(yàn)力動(dòng)態(tài)示值波動(dòng)度 |
0.5%FS |
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作動(dòng)器最大位移（mm） |
±75 |
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位移精度 |
±0.5%FS |
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頻率范圍（Hz） |
0.01-30
進(jìn)口控制器0.01-50 |
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主要試驗(yàn)波形 |
正弦波、方波、三角波、梯型波、斜波以及外部輸入波等 |
（三）液壓強(qiáng)迫夾頭參數(shù)：
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項(xiàng) 目 |
500 |
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圓試樣夾持范圍（mm） |
Φ7-18
Φ18-29
Φ29-40
Φ40-51 |
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板試樣夾持厚度（mm） |
0-13
13-26
26-39
39-51 |
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夾緊方式 |
閉式 |
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氣液增壓源：最高壓力（MPa） |
70MPa |
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上下壓板尺寸（mm） |
Φ300 |
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彎曲支輥?zhàn)畲箝g距（mm） |
540 |
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彎曲壓輥直徑 |
Φ30 |
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彎曲支輥直徑 |
Φ30 |
（四）整機(jī)參數(shù)：
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項(xiàng) 目 |
TSKL-500 |
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主機(jī)外形尺寸（mm） |
1100×1050×3400 |
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重量(約)（Kg） |
主機(jī) |
5500 |
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泵站 |
2000 |
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供電電源(kW) |
45 |
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380V,AC |
四、功能與用途：
螺栓拉伸動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)由主機(jī)、泵站、伺服控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)與軟件系統(tǒng)、試驗(yàn)附具以及管路系統(tǒng)等組成。
該系列試驗(yàn)機(jī)的開發(fā)采用“單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化”開發(fā)理念，關(guān)鍵的配套元件選用國(guó)際、國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的著名品牌產(chǎn)品，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。系統(tǒng)的關(guān)鍵單元和元件均采用當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)技術(shù)制造，整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的整體性能與國(guó)際著名動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。
螺栓拉伸動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)主要用于材料和零部件的動(dòng)靜態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)，包括材料和零部件的拉伸、壓縮、低周和高周疲勞試驗(yàn)。通過配置相應(yīng)的附件和試驗(yàn)軟件可用于各種材料的裂紋擴(kuò)展斷裂力學(xué)以及其他各種力學(xué)試驗(yàn)?？蓴U(kuò)展安裝高溫爐，做高溫拉伸試驗(yàn)。可調(diào)整試驗(yàn)夾持附具，做各類非金屬材料及部件的動(dòng)靜態(tài)試驗(yàn)。
螺栓拉伸動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)可廣泛用于航空航天、船艦、軍工、機(jī)車、汽車、原子能、科研院所、高等教育等領(lǐng)域。
該機(jī)型經(jīng)過了大量的實(shí)踐檢驗(yàn)和持續(xù)的改進(jìn)完善，技術(shù)和工藝成熟，可靠性高，故障率低，可以滿足大多數(shù)的用戶需要，深受市場(chǎng)和用戶的好評(píng)與歡迎。
五、技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：
1．主機(jī)為雙立柱（300kN及以下）或四立柱（500kN及以上）框架式結(jié)構(gòu)。
2．橫梁采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)，保證試驗(yàn)的穩(wěn)固可靠，同時(shí)保證在非試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)橫梁保持鎖止不動(dòng)，橫梁造型具有立體感，美觀大方。
3．橫梁升降油缸置于試驗(yàn)機(jī)兩側(cè)，外形美觀質(zhì)量可靠。
4．立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進(jìn)一步提高外形的美觀程度，同時(shí)提高防腐蝕能力。
5．夾緊油缸采用模塊設(shè)計(jì)，密封元件采用進(jìn)口美國(guó)派克公司產(chǎn)品，保證試驗(yàn)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)行可靠。
6．自主研發(fā)設(shè)計(jì)的伺服直線作動(dòng)器，內(nèi)置LVDT位移傳感器，外置由伺服閥、精度不大于3u國(guó)產(chǎn)溫州黎明（引進(jìn)德國(guó)賀德克技術(shù)）精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器（奉化奧萊爾）組成的伺服模塊。
7．伺服閥采用試驗(yàn)機(jī)專用高響應(yīng)伺服閥。
8．單元化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計(jì)的伺服直線作動(dòng)器具有低阻尼、高響應(yīng)、高壽命、大間隙設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。
9．伺服直線作動(dòng)器的密封元件全部采用進(jìn)口德國(guó)伺服作動(dòng)器專用高速密封元件。
10．伺服直線作動(dòng)器活塞桿的支撐打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用非金屬支撐、大間隙設(shè)計(jì)，具有高速不燒結(jié)自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。
11．伺服直線作動(dòng)器振幅極限位置設(shè)計(jì)液壓緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷。
12．伺服直線作動(dòng)器頻率響應(yīng)不小于250Hz。
13．液壓強(qiáng)迫夾頭與伺服直線作動(dòng)器連接螺桿處設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力環(huán)，進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。
14．配置高精度負(fù)荷傳感器（美國(guó)世銓）。
15．負(fù)荷傳感器與液壓強(qiáng)迫夾頭連接螺桿處設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力環(huán)，進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。
16．主機(jī)前方設(shè)計(jì)試樣裝夾、橫梁運(yùn)動(dòng)和急停操作按鈕，便于試驗(yàn)員方便操作。
17 . 泵站采用成熟的單元化模塊化技術(shù)研發(fā)制造，配置日本NACHI低噪音直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵，低噪音交流電機(jī)，美國(guó)派克PARK公司液壓管件和高壓膠管。
18. 泵站配置高低壓軟切換液壓模塊，防止電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)管路系統(tǒng)造成沖擊。
19. 強(qiáng)迫液壓夾頭為開式（500kN及以下）或閉式（1000kN及以上）夾頭，裝夾試樣方便可靠，夾塊拆卸方便，特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證在全動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力范圍內(nèi)完成試件的拉壓試驗(yàn)。
20. 液壓強(qiáng)迫夾頭配置液壓驅(qū)動(dòng)模塊，方便液壓強(qiáng)迫夾頭的操控，安全可靠。
21. 液壓強(qiáng)迫夾頭全部采用進(jìn)口德國(guó)專用密封元件。
22. 液壓強(qiáng)迫夾頭增壓源采用德國(guó)哈威氣液增壓超高壓（70Mpa）泵和德國(guó)費(fèi)斯托氣動(dòng)元件制造，保證液壓強(qiáng)迫夾頭具有較小的體積從而使試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件具有較高的固有頻率。
23.控制系統(tǒng)采用全數(shù)字電液伺服閉環(huán)控制系統(tǒng)。包括全數(shù)字控制器及控制軟件，詳細(xì)敘述參見后面的控制系統(tǒng)專門介紹。
24.配置壓縮附具。配置用于標(biāo)定負(fù)荷傳感器的反力架。
25.配置用于伺服作動(dòng)器和恒壓伺服泵站的沖洗附件。
26.所有流體連接元件如液壓管件、高壓膠管均采用進(jìn)口美國(guó)派克公司產(chǎn)品，以保證整個(gè)系統(tǒng)無(wú)滲漏油現(xiàn)象，確保試驗(yàn)環(huán)境的清潔。
27．安全保護(hù)裝置：具有試驗(yàn)力過載、超設(shè)定、斷電、液位、油溫、濾油器堵塞等保護(hù)功能。
六、結(jié)構(gòu)與性能：
該系列電液伺服動(dòng)靜萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)由主機(jī)、泵站、伺服控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)與軟件系統(tǒng)、試驗(yàn)附具以及管路系統(tǒng)等組成。
（一） 試驗(yàn)機(jī)主機(jī)
◆ 主機(jī)結(jié)構(gòu)：
主機(jī)為雙立柱（300kN及以下）或四立柱（500kN及以上）框架式結(jié)構(gòu)。橫梁采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)，保證試驗(yàn)的穩(wěn)固可靠，同時(shí)保證在非試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)橫梁保持鎖止不動(dòng)，橫梁造型具有立體感，美觀大方。橫梁升降油缸置于試驗(yàn)機(jī)兩側(cè)，外形美觀質(zhì)量可靠立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進(jìn)一步提高外形的美觀程度，同時(shí)提高防腐蝕能力。夾緊油缸采用模塊設(shè)計(jì)，密封元件采用進(jìn)口美國(guó)派克公司產(chǎn)品，保證試驗(yàn)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)行可靠。自主研發(fā)設(shè)計(jì)的伺服直線作動(dòng)器，內(nèi)置LVDT位移傳感器，外置由伺服閥、精度不大于3u國(guó)產(chǎn)溫州黎明（引進(jìn)德國(guó)賀德克技術(shù)）精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器（奉化奧萊爾）組成的伺服模塊。
根據(jù)客戶試驗(yàn)要求，主機(jī)結(jié)構(gòu)可以提供作動(dòng)器上置式及作動(dòng)器下置式兩種主機(jī)結(jié)構(gòu)。
作動(dòng)器上置式主機(jī)結(jié)構(gòu)。
作動(dòng)器上置于橫梁上平面，工作臺(tái)為落地式，根據(jù)需要也可在工作臺(tái)下部配置焊接式機(jī)架，試驗(yàn)空間較大，適合做材料及尺寸大的部件的動(dòng)靜態(tài)性能試驗(yàn)及疲勞試驗(yàn)。
作動(dòng)器下置式主機(jī)結(jié)構(gòu)：作動(dòng)器下置于工作臺(tái)下平面，尺寸按照人機(jī)原理設(shè)計(jì)，便于操作。主機(jī)下部為焊接式機(jī)座，機(jī)座前部安裝操作控制臺(tái)，控制臺(tái)內(nèi)部安裝橫梁運(yùn)動(dòng)控制液壓模塊和液壓夾頭運(yùn)動(dòng)控制液壓模塊，橫梁運(yùn)動(dòng)控制液壓模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)橫梁的升降、松開動(dòng)作的控制；液壓夾頭運(yùn)動(dòng)控制液壓模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓夾頭夾緊、松開以及液壓夾頭系統(tǒng)壓力的調(diào)整。該試驗(yàn)機(jī)的核心部件—伺服作動(dòng)器置于工作臺(tái)的下端，作動(dòng)器外置伺服閥、精密濾油器、進(jìn)回油路蓄能器，內(nèi)置位移傳感器。試驗(yàn)機(jī)橫梁為液壓鎖緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)。
該試驗(yàn)機(jī)配置的液壓夾頭為我公司研制的新一代開式液壓強(qiáng)迫夾頭，最高夾緊壓力可達(dá)63Mpa，通過更換隨機(jī)配帶的鉗口，可適應(yīng)圓試樣、扁試樣。液壓夾頭第一次安裝時(shí)應(yīng)用強(qiáng)度大于試驗(yàn)機(jī)最大試驗(yàn)力的試樣夾持到液壓夾頭上，拉伸試樣至最大試驗(yàn)力，用兩只勾頭扳手將預(yù)應(yīng)力環(huán)鎖緊，然后將拉伸力卸除，取下試樣。液壓夾頭的拆卸同樣需重復(fù)上面步驟，不同之處是用兩只勾頭扳手將預(yù)應(yīng)力環(huán)松開而不是鎖緊。
壓縮附具：用于試樣的抗壓縮試驗(yàn)和每年一度的力值計(jì)量校驗(yàn)。
反力架：反力架主要用于每年一度的力值計(jì)量校驗(yàn)，在負(fù)責(zé)計(jì)量校驗(yàn)部門只有壓力測(cè)力計(jì)的情況下，可采用隨機(jī)配帶的反力架用壓力測(cè)力計(jì)校驗(yàn)拉力值的準(zhǔn)確度。
沖洗閥塊：沖洗閥塊的作用是用于作動(dòng)器的沖洗。
各部件材質(zhì)、熱處理性能、加工精度及外觀均經(jīng)過嚴(yán)格的檢驗(yàn)，按嚴(yán)格工序精心裝配成主機(jī)。因此，整機(jī)整體剛性高、穩(wěn)定性好。
◆ 操控與安全：
機(jī)器設(shè)計(jì)充分考慮使用的便捷、安全。橫梁的升降和上下鉗口的夾緊與松開，采用集中操作臺(tái)操控，非常便于操作時(shí)的觀察與調(diào)節(jié)。
還可根據(jù)用戶特別定制，配置安全防護(hù)網(wǎng)和防護(hù)罩。
（二） 泵站：
可以根據(jù)試驗(yàn)需要任意配置各種流量規(guī)格的泵站。泵站配置低噪音交流電機(jī)，日本NACHI低噪音直線共軛內(nèi)嚙合齒輪泵，電機(jī)泵組配置串聯(lián)雙彈性支撐進(jìn)一步減少泵站噪音。高低壓切換閥組由主溢流閥、蓄能器、副主溢流閥、副溢流閥和換向閥、不大于3u精密濾油器組成的高低壓軟切換液壓模塊；直列式水冷卻器；美國(guó)派克PARK公司液壓管件和高壓膠管；雙電接點(diǎn)溫控表；液位控制計(jì)；具有油溫（低于10ºC、高于55ºC）、液位、濾油器堵塞報(bào)警或停車功能。
該試驗(yàn)機(jī)的泵站為恒壓定流量伺服泵站。該泵站具有低壓?jiǎn)?dòng)、高低壓切換的特點(diǎn)，具有液壓油超溫度范圍禁止啟動(dòng)、油位過低報(bào)警、濾油器堵塞報(bào)警等特點(diǎn)。該油源由定量油泵、高低壓切換液壓模塊、直列水冷卻器、電控箱等組成，泵站按標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造，技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定；配置的中繼穩(wěn)壓模塊，與作動(dòng)器相連。 油泵選用日本NACHI公司內(nèi)嚙合齒輪泵，該泵采用漸開線內(nèi)嚙合齒輪嚙合傳動(dòng)，噪音低，具有優(yōu)良的耐久性和長(zhǎng)壽命；油泵電機(jī)組配置減振裝置（選用減振墊），以減小振動(dòng)和噪音；采用高低壓切換閥組進(jìn)行液壓系統(tǒng)的起停（伺服控制器遠(yuǎn)程控制）。 全封閉標(biāo)準(zhǔn)伺服油箱。具有溫度測(cè)量、空氣過濾裝置、油位顯示等功能；系統(tǒng)配置直列式水冷卻器安裝在系統(tǒng)回油管路上。
（三）試驗(yàn)機(jī)測(cè)量與控制系統(tǒng)：試驗(yàn)助手全數(shù)字控制系統(tǒng)
1．試驗(yàn)助手全數(shù)字控制系統(tǒng)硬件組成和功能
1.1 試驗(yàn)助手全數(shù)字控制系統(tǒng)硬件組成及功能
硬件由四部分組成：微機(jī)、全數(shù)字控制器、手動(dòng)控制面板和一些附件。圖1是試驗(yàn)助手全數(shù)字控制系統(tǒng)組成示意圖。圖2是試驗(yàn)助手單通道全數(shù)字控制器組成示意圖。
圖1 試驗(yàn)助手全數(shù)字控制系統(tǒng)組成示意圖
圖2 試驗(yàn)助手全數(shù)字控制器組成示意圖
1.1.1 微機(jī)為全數(shù)字控制系統(tǒng)軟件提供基本工作環(huán)境，包括給試驗(yàn)者提供友好的人機(jī)對(duì)話界面，對(duì)全數(shù)字控制器進(jìn)行管理，以控制試驗(yàn)進(jìn)程，采集、保存和分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)。微機(jī)一般選用奔騰級(jí)微機(jī)。
1.1.2 全數(shù)字控制器是控制系統(tǒng)的核心硬件部分，也是控制軟件與試驗(yàn)機(jī)之間聯(lián)系的橋梁，對(duì)試驗(yàn)機(jī)的所有底層和實(shí)時(shí)控制都由全數(shù)字控制器完成。該控制器最多可以同時(shí)控制4個(gè)通道，連接16個(gè)傳感器，可適用于不同類型的試驗(yàn)機(jī)，如單軸、雙軸、三軸和拉扭試驗(yàn)機(jī)。各控制通道的工作是相互獨(dú)立的，每個(gè)通道的各種控制模式之間可以平穩(wěn)地動(dòng)態(tài)切換?？刂破鰽/D和D/A轉(zhuǎn)換精度為16位，閉環(huán)控制最高數(shù)據(jù)更新率為10千次/秒。其由主要以下單元構(gòu)成：CPU單元、傳感器調(diào)節(jié)器單元、伺服閥控制單元、液壓源控制單元、模擬信號(hào)輸入/輸出單元和數(shù)字信號(hào)輸入/輸出單元等。各單元全在試驗(yàn)軟件的控制下互相協(xié)調(diào)工作，以達(dá)到對(duì)試驗(yàn)機(jī)的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)采集功能。
CPU單元以高性能32位浮點(diǎn)微處理器為核心，集函數(shù)發(fā)生器，反饋選擇器，比較器和數(shù)字PIDF運(yùn)算器于一體。其同時(shí)也負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)控制器各部分工作和與微機(jī)進(jìn)行高速數(shù)據(jù)通訊。
函數(shù)發(fā)生器可以輸出直流電壓、單段正弦波、單段三角波、正弦波、三角波和方波，以及以上波形任意組合而成的波形(隨機(jī)波)，波形輸出頻率范圍1×10-5Hz～100Hz。函數(shù)發(fā)生器輸出信號(hào)的波形和幅值可以根據(jù)試驗(yàn)需要由軟件控制自由改變。函數(shù)發(fā)生器波形產(chǎn)生采用單精度浮點(diǎn)運(yùn)算。
數(shù)字PIDF運(yùn)算器采用單精度浮點(diǎn)運(yùn)算，數(shù)字PIDF運(yùn)算更新率為10千次/秒。
傳感器調(diào)節(jié)器單元可分為直流調(diào)節(jié)器和交流調(diào)節(jié)器，直流調(diào)節(jié)器主要用于載荷傳感器、應(yīng)變規(guī)和油壓傳感器等，交流調(diào)節(jié)器主要用于測(cè)量位移的LVDT。調(diào)節(jié)器的激勵(lì)電壓和放大器都是軟件可編程的，每個(gè)調(diào)節(jié)器都可以分為4檔，每檔之間的切換全部由軟件控制完成，其將放大后的傳感器信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，然后送給CPU單元使用。調(diào)節(jié)器A/D轉(zhuǎn)換精度為16位，轉(zhuǎn)換速度為10千次/秒。
閥驅(qū)動(dòng)單元適用于各種電液伺服閥，閥驅(qū)動(dòng)單元D/A轉(zhuǎn)換精度為16位。
液壓源控制單元用于控制液壓源的工作停止和高低壓轉(zhuǎn)換等。
模擬信號(hào)輸入/輸出單元和數(shù)字信號(hào)輸入/輸出單元為選配件,用于為控制器提供附加的數(shù)據(jù)采集和控制功能。
1.1.3 手動(dòng)控制面板主要用于手動(dòng)控制液壓源和試驗(yàn)機(jī)，例如開關(guān)油泵和裝/卸試樣。
2．試驗(yàn)助手全數(shù)字控制系統(tǒng)軟件組成和功能
試驗(yàn)助手全數(shù)字控制系統(tǒng)軟件由系統(tǒng)軟件、試驗(yàn)軟件、工具軟件和用戶接口軟件組成，工作平臺(tái)為Windows。所有軟件都是全中文界面，功能強(qiáng)大且易學(xué)易用。
2.1系統(tǒng)軟件包含硬件驅(qū)動(dòng)軟件、動(dòng)態(tài)連接庫(kù)、系統(tǒng)資源管理軟件(TestAide 5.1)
A. 硬件驅(qū)動(dòng)軟件主要負(fù)責(zé)對(duì)控制系統(tǒng)的硬件電路進(jìn)行控制。
B. 動(dòng)態(tài)連接庫(kù)主要負(fù)責(zé)硬件驅(qū)動(dòng)軟件與系統(tǒng)管理軟件進(jìn)行通訊。
C. 試驗(yàn)助手系統(tǒng)管理軟件是整個(gè)全數(shù)字控制系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，其主要功能是管理控制系統(tǒng)的硬件資源、定義傳感器量程、定義控制通道、定義控制模式、數(shù)字PIDF參數(shù)調(diào)整、設(shè)置保護(hù)，顯示當(dāng)前控制模式、液壓和函數(shù)發(fā)生器狀態(tài)以及傳感器標(biāo)定，并且提供雙蹤數(shù)字示波器、數(shù)字伺服閥電流表和6塊數(shù)字電壓表用于試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。圖3是單通道試驗(yàn)助手系統(tǒng)管理軟件的主界面圖。
圖3 單通道試驗(yàn)助手系統(tǒng)管理軟件主界面圖
系統(tǒng)管理軟件可以設(shè)置3類保護(hù)，分別是：外保護(hù)、內(nèi)保護(hù)和飽和保護(hù)。對(duì)于每個(gè)傳感器或控制通道都可以相互獨(dú)立地設(shè)置以上3類保護(hù)。試驗(yàn)過程中，根據(jù)試驗(yàn)特點(diǎn)設(shè)置一些保護(hù)，可以在危險(xiǎn)將要發(fā)生時(shí)(例如試樣斷裂)，軟件自動(dòng)且快速地停止試驗(yàn)系統(tǒng)的工作，以保證試驗(yàn)設(shè)備不受傷害。
雙蹤數(shù)字示波器用于在試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)顯示或打印顯示傳感器反饋、誤差和命令信號(hào)的波形。數(shù)字電壓表主要用于在試驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)顯示傳感器反饋、誤差和命令信號(hào)的峰值、谷值、最大值、最小值和當(dāng)前值，數(shù)字電壓表總共有6塊。圖4是數(shù)字示波器界面圖。圖5是數(shù)字電壓表界面圖。
圖4 數(shù)字示波器界面圖
圖5 數(shù)字電壓表界面圖
2.2 試驗(yàn)軟件是專為某一類試驗(yàn)需求或試驗(yàn)方法而設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)自己所需試驗(yàn)的特點(diǎn)而選用對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)軟件，試驗(yàn)軟件包含：
A. 通用函數(shù)發(fā)生器軟件(Function Generator 3.1)：主要用于周期性試驗(yàn)中，例如恒幅疲勞試驗(yàn)，恒幅疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)等。函數(shù)發(fā)生器軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)控制量(例如載荷)的峰谷值進(jìn)行跟蹤修正，以保證在整個(gè)試驗(yàn)過程中，每個(gè)峰值的動(dòng)態(tài)誤差在顯示值的±1.5%以內(nèi)，典型值為±1%，高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)時(shí)操作人員可以動(dòng)態(tài)地改變峰值、谷值和頻率，也能進(jìn)行人工或自動(dòng)信號(hào)保持，如果自動(dòng)信號(hào)保持循環(huán)數(shù)間隔被設(shè)置，則試驗(yàn)循環(huán)數(shù)每增加一個(gè)循環(huán)數(shù)間隔，軟件就會(huì)自動(dòng)把信號(hào)保持在設(shè)定的水平上，以方便于某些試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量(如目測(cè)裂紋長(zhǎng)度)。軟件可選的波形有正弦波、三角波和方波。試驗(yàn)結(jié)束后，軟件會(huì)將一些重要的數(shù)據(jù)存盤，例如試驗(yàn)載荷、頻率、循環(huán)數(shù)和試驗(yàn)時(shí)間等。該軟件也可進(jìn)行簡(jiǎn)單的靜力試驗(yàn)。圖6 是函數(shù)發(fā)生器軟件界面圖。
圖6 函數(shù)發(fā)生器軟件界面圖
B. 靜力試驗(yàn)軟件(Static Test 5.1)：該軟件可以完成金屬、非金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)和剪切試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，軟件可以實(shí)時(shí)顯示材料的載荷－變形曲線、應(yīng)力－應(yīng)變曲線、載荷－位移曲線和載荷－撓度曲線，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)以文本格式保存，試驗(yàn)結(jié)束后，軟件可以根據(jù)需要自動(dòng)求解出材料的彈性模量、屈服強(qiáng)度、r值、n值和斷裂強(qiáng)度等常用試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本軟件符合多個(gè)試驗(yàn)方法，例如GB228-2002等。圖7 是靜力試驗(yàn)軟件界面圖。
圖7 靜力試驗(yàn)軟件界面圖
C. 斷裂韌性試驗(yàn)軟件(Fracture Toughness Test 2.0)：該軟件可進(jìn)行緊湊拉伸試樣C(T)、圓盤緊湊拉伸試樣DC(T)、方形單邊缺口彎曲試樣SE(B)、直切口圓柱彎曲試樣SNC(B)、V型切口圓柱彎曲試樣VNC(B)和圓環(huán)拉伸試樣A(T)的斷裂韌性KIC或JIC試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，軟件可以對(duì)試驗(yàn)人員感興趣的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以表格或圖形方式實(shí)時(shí)顯示。試驗(yàn)結(jié)束后，軟件可以自動(dòng)求解出材料的KIC或JIC，并檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。其各項(xiàng)指標(biāo)符合《金屬材料平面應(yīng)變斷裂韌度試驗(yàn)方法》(GB 4161-84，ASTM E 399-90)和《金屬材料JIC試驗(yàn)方法》(GB 2038-90，ASTM E 813-89)。圖8 是斷裂韌性試驗(yàn)軟件界面圖。圖9 是載荷－裂紋張開位移圖。
圖8 斷裂韌性試驗(yàn)軟件界面圖
圖9 載荷－裂紋張開位移圖
D. 柔度法疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)軟件(Fatigue Crack Growth 2.0)：主要用于疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)的自動(dòng)化測(cè)量，為結(jié)構(gòu)的損傷容限設(shè)計(jì)和定壽服務(wù)。在試驗(yàn)過程中，不需要操作人員目測(cè)裂紋長(zhǎng)度，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，其各項(xiàng)指標(biāo)符合《金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法》（GB 6398-86）。試驗(yàn)中的載荷控制精度與函數(shù)發(fā)生器軟件相同。圖10 是柔度法疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)軟件界面圖。
圖10 柔度法疲勞裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)軟件界面圖
E. 低周疲勞試驗(yàn)軟件(Low Cycle Fatigue 3.0)：用于測(cè)試金屬材料的低周疲勞性能，服務(wù)于局部應(yīng)力－應(yīng)變法估算結(jié)構(gòu)的使用壽命。整個(gè)試驗(yàn)在軟件控制下自動(dòng)進(jìn)行，其各項(xiàng)指標(biāo)符合《金屬材料軸向等幅低循環(huán)疲勞試驗(yàn)方法》（GB/T 15248-94）。試驗(yàn)中的應(yīng)變控制精度與函數(shù)發(fā)生器軟件相同。圖11 是低周疲勞試驗(yàn)軟件界面圖。
圖11 低周疲勞試驗(yàn)軟件界面圖
F. 減振器試驗(yàn)軟件：該軟件可以對(duì)汽車筒式減振器進(jìn)行特性測(cè)試，符合《汽車筒式減振器臺(tái)架試驗(yàn)方法》(QCT545-1999)。試驗(yàn)時(shí)實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)曲線，自動(dòng)求解試驗(yàn)結(jié)果，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以文本格式保存。圖12 是減振器試驗(yàn)軟件界面圖
圖12 減振器試驗(yàn)軟件界面圖
G. 時(shí)間譜試驗(yàn)軟件：該軟件可以進(jìn)行時(shí)間譜試驗(yàn)，例如地震波譜和汽車道路譜試驗(yàn)等。圖13 是時(shí)間譜試驗(yàn)軟件界面圖。
圖13 時(shí)間譜試驗(yàn)軟件界面圖
H. 多功能試驗(yàn)軟件(MultiFunction Test Tool 2.0): 該軟件是一個(gè)柔性強(qiáng)，功能全的試驗(yàn)軟件，用戶可以用其設(shè)計(jì)特殊的試驗(yàn)方法，卻不需要編程。此軟件將該試驗(yàn)系統(tǒng)具備的各種控制功能、數(shù)據(jù)采集功能和其他的一些輔助功能都以圖標(biāo)的方式做在了一個(gè)面板上，用戶可以將這些功能圖標(biāo)用鼠標(biāo)拖放到試驗(yàn)定義面板中，并將其按照用戶需求隨意組合起來(lái)，就可以按照用戶自定義的試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)。用該軟件可以實(shí)現(xiàn)隨機(jī)譜加載試驗(yàn)、巖土材料在單/三軸狀態(tài)下的蠕變、松弛試驗(yàn)，以及其他一些用戶自己設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法。圖14 是多功能試驗(yàn)軟件界面圖。
圖14 多功能試驗(yàn)軟件界面圖
3 用戶接口軟件：如果用戶認(rèn)為系統(tǒng)提供的試驗(yàn)軟件不能滿足試驗(yàn)的需要，可以利用該軟件接口編程，以達(dá)到特殊試驗(yàn)的目的。
4 工具軟件:
A. 傳感器標(biāo)定軟件用于傳感器標(biāo)定。
B. 繪圖軟件用于圖形顯示：該軟件以原代碼方式提供，運(yùn)用該軟件，用戶可以在自編軟件中方便地進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖形顯示。
C. 數(shù)據(jù)采集軟件：用于采集數(shù)據(jù)。圖15 是數(shù)據(jù)采集軟件界面圖。
圖15 數(shù)據(jù)采集軟件界面圖
D. 數(shù)據(jù)回放軟件：用于采集數(shù)據(jù)的回放。圖16 是數(shù)據(jù)回放軟件界面圖。
圖16數(shù)據(jù)回放軟件界面圖
E. 數(shù)字信號(hào)處理軟件：可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的積分、微分、FFT、IFFT、求傳遞函數(shù)和文件處理功能等等。在對(duì)時(shí)間譜進(jìn)行處理時(shí)，該軟件非常有用。圖17 是數(shù)字信號(hào)處理軟件界面圖。
圖17 是數(shù)字信號(hào)處理軟件界面圖
（四）試驗(yàn)機(jī)附具
◆ 液壓強(qiáng)迫夾頭：
液壓強(qiáng)迫夾持標(biāo)配油壓：63MPa；
液壓強(qiáng)迫夾持試樣，可進(jìn)行“拉壓過零”動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)；
開式結(jié)構(gòu)，下部帶自鎖緊螺母；
試樣裝夾方便快捷；
圓試樣夾持鉗口：一套
板試樣夾持鉗口：一套；
◆ 氣液增壓油源：該油源實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓夾頭系統(tǒng)壓力的調(diào)整，為了安全起見該系統(tǒng)壓力調(diào)整不得超過70MPa，通常使用者可根據(jù)試樣材料和尺寸調(diào)整該氣動(dòng)增壓油源中的氣動(dòng)減壓閥控制輸出壓力（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)壓力升高,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)壓力降低），輸出壓力的大小由控制面板上左端的壓力表顯示。
◆ 壓縮附具：一對(duì)，用于標(biāo)定負(fù)荷傳感器壓縮方向以及軸向壓縮試驗(yàn)。
◆ 反力架：一套，用于標(biāo)定負(fù)荷傳感器拉伸方向。
◆ 沖洗附具：一套，用于作動(dòng)器和泵站的沖洗。
◆ 彎曲附具：用戶可以根據(jù)需要選配三點(diǎn)彎曲或四點(diǎn)彎曲附具，壓輥、支承輥均為優(yōu)碳鋼淬火后精磨制造，具有較高的硬度和幾何精度。
七、產(chǎn)品構(gòu)成與配置：
（一） 標(biāo)準(zhǔn)主機(jī)部分
|
項(xiàng)目 |
TSKL-500 |
|
機(jī)身 |
落地式主機(jī) |
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工作臺(tái) |
45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)280-310HB后精加工 |
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橫梁 |
45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)250-280HB后精加工 |
|
作動(dòng)器 |
上置于橫梁，自主研發(fā)設(shè)計(jì)大間隙作動(dòng)器，密封件全套進(jìn)口 |
|
立柱 |
45號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)250-280HB后精加工，外表面鍍硬絡(luò) |
（二）泵站部分
|
項(xiàng) 目 |
500 |
|
油泵 |
日本不二越進(jìn)口內(nèi)嚙合齒輪泵 |
|
電機(jī) |
低噪音交流電機(jī) |
|
油箱 |
全封閉伺服油箱 |
|
直列式水冷卻器 |
佛山神威冷卻器，根據(jù)要求也可選用油冷卻機(jī) |
|
高/低壓切換閥組 |
自主研發(fā)設(shè)計(jì)，液壓元件選用知名液壓品牌 |
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3μ高壓濾油器 |
溫州黎明（海特克） |
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高壓蓄能器 |
奉化奧萊爾 |
|
空氣濾清器 |
溫州黎明（海特克） |
|
電子式液位計(jì) |
溫州黎明（海特克） |
|
電接點(diǎn)溫度計(jì)（0-100°C） |
天津歐迪 |
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截止球閥 |
溫州黎明（海特克） |
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電器控制柜 |
自主研發(fā)設(shè)計(jì)油源控制柜 |
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電機(jī)減震墊 |
河北滄州德利 |
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泵站底座 |
自制 |
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油泵-電機(jī)彈性聯(lián)軸器 |
自制 |
（三）測(cè)量顯示與控制系統(tǒng)
|
項(xiàng) 目 |
TSKL-500 |
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負(fù)荷傳感器 |
高精度輪輻式負(fù)荷傳感器（美國(guó)世銓） |
|
位移傳感器LVDT |
美國(guó)Schaevitz |
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電子引伸計(jì) |
標(biāo)準(zhǔn)配置:標(biāo)距50mm，變形25mm，北鋼院 |
|
微機(jī) |
臺(tái)式主機(jī)，主流配置，液晶顯示屏，聯(lián)想品牌機(jī) |
|
打印機(jī) |
黑白激光打印機(jī)HPA4型（美國(guó)惠普） |
|
獨(dú)立式全數(shù)字控制器及試驗(yàn)軟件 |
自主研發(fā)設(shè)計(jì)全數(shù)字電液伺服控制系統(tǒng) |
（四）標(biāo)準(zhǔn)配置試驗(yàn)器具
|
項(xiàng) 目 |
TSKL-500 |
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液壓強(qiáng)迫夾頭 |
1對(duì) |
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氣液增壓源 |
1臺(tái) |
|
反力架 |
1件 |
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壓縮附具 |
1套 |
螺栓拉伸疲勞試驗(yàn)機(jī),動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)
* 表示必填采購(gòu)：螺栓拉伸動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)
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