PWS-3
微機(jī)控制波紋管拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)
一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介：
微機(jī)控制波紋管拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī)，是我公司研制的系列動(dòng)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)過程中吸取了國外的電動(dòng)伺服缸的驅(qū)動(dòng)技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)用戶的實(shí)際使用狀況設(shè)計(jì)而成。伺服作動(dòng)器、選用進(jìn)口、加載框架等關(guān)鍵部件為我公司設(shè)計(jì)制造，控制器自主研發(fā)，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，試驗(yàn)機(jī)的整體性能與國際產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。
該試驗(yàn)系統(tǒng)，既能進(jìn)行動(dòng)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(duì)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(cè)試、實(shí)際試件的安全性評(píng)價(jià)、工況模擬等，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(shì)，是國際疲勞力學(xué)研究領(lǐng)域界最推崇的材料試驗(yàn)設(shè)備。
由于該系統(tǒng)采用自適應(yīng)無間隙的電動(dòng)伺服作動(dòng)器，頻響速度快，噪音低，節(jié)能環(huán)保，非常適合企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)對(duì)小零部件的研究測(cè)試！
二、主要優(yōu)勢(shì)：
1、 無需油源的直線電機(jī)技術(shù)，保證潔凈的測(cè)試環(huán)境
2、 軸向通道采用Can總線式控制方式
3、 高速直線作動(dòng)器
4、 自主研發(fā)的驅(qū)動(dòng)器軸承系統(tǒng)，確保由于樣品和夾具的偏移或是有側(cè)向力情況下，加載鏈仍處于對(duì)中狀態(tài)。
5、 適用于各種材料和元器件的動(dòng)靜態(tài)測(cè)試
6、 高動(dòng)態(tài)性能，頻率zui大可達(dá)30Hz
7、 ±3000N zui大動(dòng)態(tài)軸向載荷
8、 ±3000N zui大靜態(tài)軸向載荷
9、 單相電源驅(qū)動(dòng)，無需額外液壓油源、冷卻水、氣動(dòng)空氣
10、 基于業(yè)內(nèi)控制方式的數(shù)字控制器
11、 高剛度、精確對(duì)準(zhǔn)的雙立柱加載框架與位于橫梁上的驅(qū)動(dòng)器
12、 Dcell 載荷傳感器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更快測(cè)試，減少慣性差
13、 靈活多樣的T型臺(tái)底座，適用于裝配各種規(guī)則/不規(guī)則的夾具和樣品
14、 儀器設(shè)計(jì)緊湊簡(jiǎn)潔 – 機(jī)架占地面積不到1 m2
三、方案描述
微機(jī)伺服動(dòng)靜態(tài)疲勞測(cè)試系統(tǒng)主要組成部分：
1．橫梁電動(dòng)調(diào)整裝置，
2．進(jìn)口伺服作動(dòng)缸、驅(qū)動(dòng)裝置；
3．?dāng)?shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)：動(dòng)靜態(tài)伺服控制器和中文軟件系統(tǒng)
1.1
單獨(dú)的空間調(diào)整機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)部件內(nèi)置于橫梁內(nèi)部，雙絲杠調(diào)整，同步機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，保證橫梁升降運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，調(diào)整速度任意可調(diào)，接近試件時(shí)可放慢速度，調(diào)整就位后，機(jī)械增力機(jī)構(gòu)鎖緊，方便省力。
1．2.1伺服直線作動(dòng)缸
l 作動(dòng)缸置于工作臺(tái)平面上。
l 試驗(yàn)力：3000N。
l 作動(dòng)器有效行程：+/-50mm(總行程100mm);
l 作動(dòng)器自帶日本（多沐川）高精度位移傳感器，
l 作動(dòng)器振幅極限位置設(shè)計(jì)緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷；
l 系統(tǒng)采用消隙裝置，力值自動(dòng)定心，減小側(cè)向力，降低高頻拉壓試驗(yàn)時(shí)的沖擊，改善試驗(yàn)波形。
1．2.2試驗(yàn)夾具。
l 可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)制作。
l 提供接口圖紙。
NO.3數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)
伺服控制部分由全數(shù)字伺服控制器、工控計(jì)算機(jī)和軟件以及附件等組成。
單通道全數(shù)字伺服控制器（含軟件系統(tǒng)）做為系統(tǒng)控制器。D8008控制系統(tǒng)作為自主研發(fā)試驗(yàn)系統(tǒng)用于本設(shè)備，可全面確保系統(tǒng)的可靠性。
3．1控制器主要配置組成：
l 可升級(jí)的D8008控制器主機(jī)站，（最多可升級(jí)到6個(gè)通道）
l 帶兩個(gè)傳感器的信號(hào)調(diào)理單元（力、位移）
l 信號(hào)發(fā)生器單元
計(jì)算機(jī)工作站（主流品牌計(jì)算機(jī),根據(jù)D8008控制器要求配置）
3．2 D8008主要技術(shù)指標(biāo)。
l 控制單元：以任意采集信號(hào)進(jìn)行全數(shù)字PIDF控制。閉環(huán)控制頻率:5kHz；
l 頻率范圍：0.01-1000Hz，頻率分辨率：0.001Hz；
l 控制波形：正弦波、三角波、方波、半正弦波、半三角波、半方波、斜波等；
l 控制方式：力（扭矩）、位移（扭角）閉環(huán)控制，并可實(shí)現(xiàn)任意控制模式的平滑無擾切換；可實(shí)現(xiàn)定力測(cè)位移；定位移測(cè)力。
l 報(bào)警控制：超設(shè)定力值停機(jī)；小于設(shè)定氣壓停機(jī)；限位保護(hù)。
l 系統(tǒng)具有傳感器標(biāo)定、清零等功能；
l 通過GPIB卡與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)傳輸速度8M/s；
3．3控制器主要功能介紹
l D8008控制器配套有多種應(yīng)用軟件、套件可供選擇。這些套件可滿足各類試驗(yàn)需求。而且這些軟件的設(shè)計(jì)具有一致性，用戶可在很短的時(shí)間內(nèi)掌握各種套件的使用；
l 控制器中的標(biāo)定向?qū)到y(tǒng)指導(dǎo)用戶進(jìn)行自動(dòng)標(biāo)定或更為詳細(xì)地進(jìn)行手工標(biāo)定；
l 控制器采取了在動(dòng)態(tài)試驗(yàn)控制與數(shù)據(jù)采集方面提高質(zhì)量和精度的技術(shù)。如：自適應(yīng)控制、自動(dòng)回路波形設(shè)置及振幅控制等，充分保證試驗(yàn)與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度；
l D8008控制器快速靈活的軟件系統(tǒng)可滿足廣泛的試驗(yàn)要求。應(yīng)用軟件采用最少的界面窗口實(shí)現(xiàn)所需全部工作的顯示。所有數(shù)據(jù)、圖形及數(shù)字等都可以與其他的Win程序進(jìn)行交換，用戶可創(chuàng)建個(gè)性化的報(bào)表；
l 控制器的高分辨率反饋取樣及信號(hào)調(diào)節(jié)技術(shù)將數(shù)字式伺服控制器的數(shù)據(jù)質(zhì)量提高到一個(gè)新的層次。全程不分檔測(cè)量技術(shù)，保證了在整個(gè)傳感器量程范圍內(nèi)都有精確的可重復(fù)的測(cè)量數(shù)據(jù)；
l D8008控制器易于擴(kuò)展，方便用戶將來再次投入升級(jí)。并可隨著用戶試驗(yàn)需求的不斷增長(zhǎng)，增添新的控制通道，以保護(hù)用戶的投資。
l 試驗(yàn)軟件提供非常容易的方法來建立和運(yùn)行簡(jiǎn)單的試驗(yàn)。自動(dòng)生成試驗(yàn)步驟，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程的自動(dòng)化控制；多種補(bǔ)償技術(shù)能優(yōu)化控制，甚至用于具有挑戰(zhàn)性的試驗(yàn)和復(fù)雜的試驗(yàn)。
l D8008控制器控制通道具有多種控制模式，并可實(shí)現(xiàn)控制模式的平滑無擾切換；同時(shí)具有無波動(dòng)啟動(dòng)、自動(dòng)調(diào)零、保存和恢復(fù)PID設(shè)置、保存和恢復(fù)測(cè)試文件、自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、試驗(yàn)過程中保護(hù)試樣等功能；
3．4軟件系統(tǒng)：
3．5 計(jì)算機(jī)、打印機(jī)。
l 19" LCD 顯示器。
l Pentium cpu 2.2GHz，8G內(nèi)存。
l 1T以上硬盤，DVD-RW,101鍵盤。
l Win7操作系統(tǒng)。
l HP打印機(jī)。
四、主要技術(shù)參數(shù)：
l 試驗(yàn)力：±3000N;
l 試驗(yàn)力示值精度：2%-100 %FS范圍內(nèi)，各點(diǎn)均為小于±1.0%;
l 試驗(yàn)力動(dòng)態(tài)示值波動(dòng)度：0.5%FS;
l 作動(dòng)器位移：±50mm;示值精度±0.5%FS;
l 主要試驗(yàn)波形：正弦波、方波、三角波、斜波等。
l 軸向試驗(yàn)頻率：0.1-30Hz;
l 作動(dòng)器ZUI大線速度0.1m/s
l 電機(jī)功率1kW
l 測(cè)試空間：630*400*600
五、 設(shè)備主要配置
代號(hào) | 項(xiàng)目名稱 | 廠家及規(guī)格 | 數(shù)量 |
1 | 主機(jī)框架 | 自主開發(fā) | 一臺(tái) |
2 | 電子作動(dòng)器(3000N) | 自主開發(fā) | 一臺(tái) |
3 | 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) | 伺服電機(jī) | 一臺(tái) |
4 | 電器控制柜 | 自主開發(fā) | 一臺(tái) |
5 | 測(cè)控板卡 | 自主開發(fā) | 一套 |
6 | 傳感器 | 美國世銓5000N | 一只 |
7 | 聯(lián)想品牌電腦 | 液晶顯示器 | 一臺(tái) |
8 | 打印機(jī) | A4惠普彩色噴墨打印機(jī) | 一臺(tái) |
9 | 試驗(yàn)工裝附具 | 自主開發(fā) | 兩副（其他規(guī)格另配） |
10 | 隨機(jī)資料 | 一套 | |
11 | 氣泵 | （國產(chǎn)品牌1-2bar） | 一臺(tái) |
12 | 電子測(cè)壓表 | （國產(chǎn)品牌） | 一套 |
13 | 儲(chǔ)氣罐 | 10L | 一套 |
14 | 防護(hù)罩 | 自主開發(fā) | 一套 |
