DJW-20KN橡膠動(dòng)靜剛度疲勞試驗(yàn)機(jī)

一、  DJW-20KN橡膠動(dòng)靜剛度疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)備的主要功能
1、DJW-20KN電液伺服動(dòng)靜疲勞試驗(yàn)機(jī)（以下簡(jiǎn)稱試驗(yàn)機(jī)）主要用于金屬材料和非金屬材料、部件、結(jié)構(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件，特別是新型材料如超強(qiáng)度鋼、鈦合金和增強(qiáng)合成纖維等材料的拉伸、壓縮、疲勞、低周疲勞、裂紋擴(kuò)展、斷裂力學(xué)試驗(yàn)，對(duì)稱循環(huán)、非對(duì)稱脈動(dòng)交變載荷循環(huán)的疲勞試驗(yàn)等測(cè)定其疲勞性能參數(shù)、疲勞壽命、循環(huán)彈性模量、疲勞裂紋擴(kuò)展速率。
2、主機(jī)采用兩柱門式框架結(jié)構(gòu)，剛度好，結(jié)構(gòu)緊湊，外形簡(jiǎn)潔，加工精細(xì)。
3、立柱（光杠）采用調(diào)質(zhì)處理后再表面鍍硬鉻拋光工藝，硬度高，耐磨耐腐蝕。
4、光杠與工作臺(tái)聯(lián)接應(yīng)用螺栓夾緊技術(shù)，安裝孔易于定位，與移動(dòng)橫梁鎖緊孔同時(shí)加工，保證兩件中心線同軸。
5、伺服作動(dòng)器采用軟支承結(jié)構(gòu)，活塞徑向加工均壓支承環(huán)槽，活塞桿表面鍍硬鉻磨削拋光處理（磨鍍磨工藝）提高其使用壽命，密封元件應(yīng)用保色-霞板技術(shù)制作的組合密封件，摩阻小，效率高，啟動(dòng)壓力小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)高。
6、伺服作動(dòng)器安裝進(jìn)回油蓄能器，并且伺服閥直接與作動(dòng)器短路連接，降低管路的能量損耗。
7、高剛度的移動(dòng)橫梁由高品質(zhì)的工程缸全程液壓升降，并和鎖緊缸互鎖，使其移動(dòng)方便，易于定位，鎖緊可靠（升降速度由節(jié)流閥調(diào)整）。
8、伺服油源已經(jīng)系列化，可根據(jù)試驗(yàn)的頻率和幅值（位移）的特性要求而自行選擇。
結(jié)構(gòu)原理及性能特點(diǎn)：
DJW-20KN電液伺服動(dòng)靜萬能試驗(yàn)機(jī)主要由兩柱式主機(jī)、YYS伺服油源、全數(shù)字動(dòng)態(tài)測(cè)控器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等四部分組成。
1. 主機(jī)
主機(jī)由機(jī)架，伺服作動(dòng)器，移動(dòng)橫梁，構(gòu)成。機(jī)架為組焊件，地腳板安裝減震橡膠墊，移動(dòng)橫梁升、降和急停按鈕布置在前操作面板上，工作臺(tái)用螺栓與機(jī)座組焊件聯(lián)接，伺服作動(dòng)器安裝在工作臺(tái)中央，工作臺(tái)兩側(cè)布置鍍鉻拋光的立柱，并采用螺栓鎖緊方式固定與工作臺(tái)成為承載框架。移動(dòng)橫梁裝有液壓鎖緊機(jī)構(gòu)，并通過精密加工的鎖緊銅套安裝于兩立柱間，移動(dòng)橫梁兩側(cè)應(yīng)用鉸鏈與高品質(zhì)的工程缸和機(jī)架聯(lián)接，升降方便，鎖緊可靠。移動(dòng)橫梁中央，通過定位傳力桿和測(cè)力傳感器無間隙聯(lián)接。液壓夾具分別與作動(dòng)器及測(cè)力傳感器相聯(lián)，聯(lián)接部位采用螺旋式消隙墊將間隙消除，提高聯(lián)接剛度，利于疲勞試驗(yàn)。
2. YYS系列伺服油源
2.1液壓源類別
伺服液壓源是將電能轉(zhuǎn)換為液壓能的裝置，是為執(zhí)行元件提供液壓動(dòng)力的裝置。
伺服液壓源根據(jù)輸出的流量和電機(jī)泵組的數(shù)量劃分為單泵系統(tǒng)和多泵系統(tǒng)兩大類，一般流量Q=40l/min-Q=120l/min為單泵系統(tǒng)，而流量Q＞120l/min為多泵系統(tǒng)。
2.2液壓源的組成
液壓源主要由油箱組件，電機(jī)泵組、單泵濾油調(diào)壓集成板，系統(tǒng)濾油壓力控制集成板（多泵系統(tǒng)有），壓力油輸出集油板，回油路集成板，冷卻器（多泵系統(tǒng)還有冷卻循環(huán)系統(tǒng)），戶外冷卻塔（一般用戶自備、也可以委托供應(yīng)商），電氣控制柜等部分組成。
2.2.1油箱組件
油箱由鋼板經(jīng)氣體保護(hù)焊接而成，箱內(nèi)用隔板分成兩個(gè)區(qū)域（吸油區(qū)、回油區(qū)），油箱側(cè)面設(shè)置清掃口座，放油口（安裝球閥）（還可以應(yīng)用戶要求，底部設(shè)置加熱器xxkW，對(duì)低于正常溫度的液壓油進(jìn)行升溫）。下部單泵的吸油口安裝進(jìn)油濾油器，與泵進(jìn)油口聯(lián)接的油管采用膠管，防止振動(dòng)。油箱蓋板安裝液位傳感器，低液面報(bào)警，超極限液位自動(dòng)停泵，正常高度及上限高度提示。同時(shí)在上蓋板上安裝了油溫傳感器和空氣濾清器。
2.2.2電機(jī)泵組
油泵一般采用啟東高壓軸向柱塞泵 ，電機(jī)采用大連電機(jī) ，油泵與電機(jī)用聯(lián)接盤和彈性聯(lián)軸器組成電機(jī)泵組（也可以選擇一體式電機(jī)泵組）。電機(jī)泵組采用旁置式結(jié)構(gòu)，臥式安裝在油箱旁，通過軟管與油箱吸油濾油器（帶截止閥）聯(lián)接。此種布置方式可以將電機(jī)泵組的振動(dòng)與油箱組件相隔離，將振動(dòng)減少到較低狀態(tài)，噪聲低。電機(jī)泵組經(jīng)減震墊固定在槽鋼組焊的底座上（設(shè)有集油槽）。底座由地腳螺栓固定于混凝土地基上。
2.2.3單泵組濾油調(diào)壓集成板（多泵系統(tǒng)的）
每臺(tái)泵組輸出的高壓油首先進(jìn)入單泵濾油調(diào)壓集成板，集成板上安裝高精度高壓管路濾油器（精度3-5μm）和電磁溢流閥，高壓管路濾油器帶有壓差發(fā)訊器，若發(fā)生堵塞時(shí)即報(bào)警，這時(shí)要更換新的濾油芯。電磁溢流閥限制單泵的壓力，（壓力由壓力表顯示，設(shè)有壓力表開關(guān)），并且通過電氣控制，使油泵電機(jī)無載啟動(dòng)，延時(shí)轉(zhuǎn)換到工作壓力，此單泵壓力較系統(tǒng)工作壓力稍高一些。
單泵組濾油調(diào)壓集成板（單泵系統(tǒng)的）
泵組輸出的高壓油首先進(jìn)入單泵濾油調(diào)壓集成板，集成板上安裝高精度高壓管路濾油器（精度3-5μm）和三級(jí)調(diào)壓閥及進(jìn)、回油蓄能器，高壓管路濾油器帶有壓差發(fā)訊器，若發(fā)生堵塞時(shí)即報(bào)警，這時(shí)要更換新的濾油芯。三級(jí)調(diào)壓閥限制液壓源的工作壓力，（壓力由壓力表顯示，設(shè)有壓力表開關(guān)）用戶可根據(jù)試驗(yàn)要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。
2.2.4系統(tǒng)濾油壓力控制集成板（多泵系統(tǒng)有）
單臺(tái)泵組經(jīng)過單泵組濾油調(diào)壓集成板過濾后的液壓油，分別進(jìn)入系統(tǒng)濾油壓力控制集成板，壓力控制集成板安裝了單向閥和三級(jí)調(diào)壓閥及高壓精密濾油器（流量Q=∑Qi，精度3-5μm），高壓截止閥和蓄能器。，各泵液壓油在此集成板上匯集，由三級(jí)調(diào)壓閥限制液壓源的工作壓力。由于系統(tǒng)具有多個(gè)泵組及三級(jí)工作油壓，所以，用戶可根據(jù)試驗(yàn)要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。各泵及系統(tǒng)的工作壓力分別由多塊阻尼式抗震壓力表指示出來。
2.2.5輸出集油板（多泵系統(tǒng)有）系統(tǒng)總輸出端集成板還安裝了手動(dòng)高壓截止閥。
2.2.6回油集成板（多泵系統(tǒng)有）
回油集成板上安裝有回油濾油器（流量Q=2—4倍的∑Qi，精度20μm）并帶回油截止閥和發(fā)訊器。
2.2.7冷卻器
采用冷油器冷卻高溫系統(tǒng)
2.3電氣控制柜
伺服液壓源的電氣控制皆安裝于控制柜中，全部控制按鈕和報(bào)警指示燈布置在面板上，功能如下：泵組Ⅰ：?jiǎn)?dòng)、停止；泵組Ⅱ：?jiǎn)?dòng)、停止；泵組Ⅲ：?jiǎn)?dòng)、停止；泵組n啟動(dòng)、停止；冷卻循環(huán)泵：?jiǎn)?dòng)、停止（自動(dòng)控制）；水冷系統(tǒng)：?jiǎn)?dòng)、停止（自動(dòng)控制）。壓力：高壓、中壓、低壓。過載報(bào)警：泵組Ⅰ、泵組Ⅱ、泵組Ⅲ、泵組n 、冷卻泵。液位：正常、過低、報(bào)警（停機(jī)）。油路堵塞報(bào)警：濾油器Ⅰ、濾油器Ⅱ、濾油器Ⅲ、濾油器n、總濾油器。油溫測(cè)控器（功能按油溫測(cè)控器面板）、具有缺相指示和保護(hù)功能。
3．全數(shù)字測(cè)控器（GTC450）
GTC450型測(cè)量控制器與電液伺服系統(tǒng)、測(cè)力傳感器、位移傳感器等部件構(gòu)成全數(shù)字測(cè)控系統(tǒng)。
測(cè)量控制器GTC450型測(cè)量控制器是我公司自主開發(fā)的升級(jí)產(chǎn)品，它通用于電子式試驗(yàn)機(jī)、動(dòng)靜電液伺服式試驗(yàn)機(jī)等各種試驗(yàn)機(jī)，集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、過程控制一體化的新型測(cè)控器。它采用了目前先進(jìn)的美國SOC（system on chip）片上系統(tǒng)和基于CPLD（復(fù)雜可編程邏輯器件）的DSP（數(shù)字信號(hào)處理）技術(shù)。其特點(diǎn)是：
3.1具有高速處理能力，低噪音、高抗干擾，高采樣頻率（6000次/s）；
3.2開放式數(shù)據(jù)連接接口，可實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)力、變形、位移閉環(huán)控制，以多步驟方式控制恒試驗(yàn)力、恒變形、均試驗(yàn)力速率、勻變形速率、勻試驗(yàn)速度，在試驗(yàn)過程中后三種方式無沖擊自動(dòng)切換；
3.3體積小，整個(gè)測(cè)控器體積僅有50×100×150mm；
3.4測(cè)力、測(cè)變形分辨力高（動(dòng)態(tài)16位，靜態(tài)19位），且內(nèi)外不分檔，全程分辨力不變化，用戶可根據(jù)試驗(yàn)要求自行設(shè)定；
3.5具有自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)標(biāo)定等功能；
3.6力和變形通道接口可更換其它規(guī)格傳感器，軟件自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)標(biāo)定；
4. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包
4.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過串口與測(cè)量控制系統(tǒng)通訊，工作時(shí)將全部操作納入計(jì)算機(jī)控制，在中文WINDOWS界面上用虛擬鍵盤操作。
4.2可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，繪制曲線，曲線局部放大或縮小，并打印出試驗(yàn)曲線；打印的曲線連續(xù)光滑，粗細(xì)適宜。
4.3試驗(yàn)曲線圖的顯示樣式可任意定義,(給定曲線和真實(shí)曲線)定義包括:曲線圖顯示的字體、字體的顏色,背景色,是否漸變顯示,標(biāo)題字體、字體顏色等一些設(shè)置。
4.4試驗(yàn)結(jié)果可以任意選擇、任意存取，對(duì)曲線進(jìn)行再分析；包括數(shù)據(jù)重新計(jì)算，曲線重現(xiàn),誤差曲線顯示(通過誤差曲線可以觀察出任意一時(shí)間內(nèi)在一定力情況下的變形是否合格), 同組試驗(yàn)曲線疊加對(duì)比,區(qū)間曲線顯示(可自動(dòng)根據(jù)試驗(yàn)的真實(shí)情況顯示試驗(yàn)力和位移、或變形的曲線圖),導(dǎo)出數(shù)據(jù)點(diǎn)至Excel、Origin等。
4.5可選擇力-時(shí)間、力—位移、位移——時(shí)間等曲線；并在試驗(yàn)過程中適時(shí)切換，試驗(yàn)過程中自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)，保證曲線直觀清楚。
4.6顯示曲線連續(xù)、光滑、粗細(xì)適宜，曲線坐標(biāo)可以任意調(diào)整、網(wǎng)格可以任意劃分等分，坐標(biāo)標(biāo)記清楚。
4.7可用鼠標(biāo)在曲線上得到任意采集點(diǎn)的力與位移值或力與變形值。
4.8試驗(yàn)曲線波形除了有正弦波、矩形波、三角波等常規(guī)波形外,還可以任意定義其它波形。
4.9網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能,可在內(nèi)網(wǎng)中觀察試驗(yàn)軟件的運(yùn)行狀態(tài)。
4.10可利用視頻攝像頭來實(shí)時(shí)對(duì)試驗(yàn)的圖片進(jìn)行采集，圖片采集較短時(shí)間間隔是50ms,圖片數(shù)據(jù)可以通過設(shè)置任意存儲(chǔ)到任何的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)上。
4.11多種控制方式:常規(guī)控制、譜載控制、塊譜控制等……。
4.12多種存貯方式:時(shí)間間隔存貯、周期間間隔存貯、自定義文件存貯。
4.13多種保護(hù)方式:力保護(hù)、變形保護(hù)、溫度保護(hù)、幅值保護(hù)、等……。
4.14多種結(jié)束條件:壽命結(jié)束條件、力下降結(jié)束條件、基準(zhǔn)周期百分比結(jié)束條件、等……。
5.系統(tǒng)性能介紹:
5.1軟件面板除下拉式菜單外，有同時(shí)顯示試驗(yàn)力、位移、變形、時(shí)間、疲勞次數(shù)及當(dāng)前試驗(yàn)速度的窗口。試驗(yàn)力顯示窗口，除實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示試驗(yàn)力外，還有試驗(yàn)力的峰值顯示窗口（即試驗(yàn)中的最大值）、試驗(yàn)力的谷值顯示窗（即試驗(yàn)中的最小值）、試驗(yàn)力的均值顯示窗（即試驗(yàn)中的平均值）等其它窗口。
5.2試驗(yàn)曲線窗口，在試驗(yàn)過程中能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示力-位移、力-時(shí)間、位移-時(shí)間（可根據(jù)操作者需要任意選擇）。對(duì)比環(huán)控制試驗(yàn)除顯示試驗(yàn)曲線的主窗口外，還具有同時(shí)顯示力-時(shí)間、位移-時(shí)間窗口，這對(duì)觀測(cè)閉環(huán)控制試驗(yàn)是非常有意義的。
5.3軟件的安全性好，不存在由于軟件誤操作而引起計(jì)算機(jī)死機(jī)、試驗(yàn)機(jī)損壞等現(xiàn)象。為提高軟件的安全性，加入了權(quán)限保護(hù)和信息提示. 權(quán)限分為(最高管理員、普通管理員、試驗(yàn)員、老師、學(xué)生),不同的權(quán)限有不同的操作權(quán)力,所以避免了試驗(yàn)員和學(xué)生在試驗(yàn)時(shí)的誤操作。信息分為(系統(tǒng)信息、警告信息、友情提示信息、報(bào)錯(cuò)信息),在試驗(yàn)前后的整個(gè)過程中都會(huì)有信息在提示試驗(yàn)操作者該做什么。試驗(yàn)參數(shù)按步驟進(jìn)行輸入，不完成前一步驟，不能進(jìn)入下一步驟；在進(jìn)入試驗(yàn)后，一些容易引起誤操作的按鈕失去作用，如快速按鈕、清零按鈕等。
5.4試驗(yàn)前只要定義好自已的試驗(yàn)方案,在試驗(yàn)時(shí)只要選擇方案名就可以直接進(jìn)行試驗(yàn)無需再設(shè)置其它參數(shù),在不改變?cè)囼?yàn)要求的前提下,試驗(yàn)時(shí)只需三步即可(選擇方案名,編號(hào)名稱,開始試驗(yàn)),使繁瑣的試驗(yàn)變得非常簡(jiǎn)單.也可在試驗(yàn)過程中隨時(shí)改變?cè)囼?yàn)速度，結(jié)束條件及要求的試驗(yàn)結(jié)果等無限制的所有信息。
5.5數(shù)據(jù)管理模塊能自動(dòng)處理試驗(yàn)結(jié)果。
5.6報(bào)告格式分為(Word格式報(bào)告/Excel格式報(bào)告),系統(tǒng)自定義的格式報(bào)告。測(cè)試報(bào)告除包括試驗(yàn)標(biāo)題、試驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)設(shè)備、試樣尺寸參數(shù)、性能、計(jì)算結(jié)果及試驗(yàn)曲線，還包括試驗(yàn)者姓名、環(huán)境條件等常規(guī)選項(xiàng),其它選項(xiàng)可任意定義。

三、  DJW-20KN橡膠動(dòng)靜剛度疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)