济南信标自动化设备有限公司

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PWS-400板簧疲劳试验机

一、简介：

疲劳试验机广泛应用于材料和零部件的动、静态力学性能试验，包括材料和零部件的拉伸、压缩、低周和高周疲劳等试验。配置高低温箱可进行高低温力学试验。

PWS-400板簧疲劳试验机是我公司研制的系列动静wan能试验机产品之一。试验机主机、恒压伺服泵站、液压夹头等关键部件为我公司设计制造，伺服阀、密封件等关键外购件均选用国际、国内同类产品的著名品牌产品，大大提高了系统的稳定性和可靠性，试验机的整体性能与国际xian进产品技术水平相当。符合TBT/T3329-2013、X1-J-1-2017、TBT/T2074-2010等相关标准要求。

二、PWS-400板簧疲劳试验机方案描述：

试验机主要由一台主机(上置400kN伺服直线作动器)、液压夹头及其液压驱动模块、一套恒压伺服泵站（流量70L/min、系统压力21MPa）、全数字单通道伺服控制器以及计算机打印机、相关试验软件、其它必要的附件等组成。

1、主机：主机为四立柱框架式结构，伺服直线作动器上置于主机框架内部。强迫液压夹头分别安装在横梁和作动器活塞杆顶端。主机横梁调整采用液压升降、液压夹紧、弹性松开式结构，保证试验过程中横梁稳固可靠，同时保证在非试验状态时横梁保持锁止不动。立柱外表面采用电镀硬铬处理，可有效增加立柱抗磨损能力，提高防腐蚀能力，同时增加主机外形的美观程度。

试验机主机具有结构紧凑、横梁升降自如、机架刚度高、试件夹持可靠、对中性好、装夹方便等特点，并可配备各种夹具和环境试验装置以扩展试验功能。

1．1、 主机为四立柱框架式结构，立柱外表面采用电镀硬铬处理，进一步提高外形的美观程度，同时提高防腐蚀能力；

1．2、 横梁可升降用于调整试验空间，横梁调整采用液压升降、液压夹紧、弹性松开式结构，保证试验的稳固可靠，同时保证在非试验状态时横梁保持锁止不动；

1．3、 横梁运动（升降、锁紧）由横梁驱动模块控制两只夹紧油缸和两只升降油缸协调工作完成，驱动模块采用专用手动转阀控制，零泄露，可保证试验的可靠性；

1．4、 负荷传感器安装在横梁下端面，用于测量试验负荷。

1．5、 主机工作台前方设计试样装夹、横梁运动和急停操作按钮，便于试验员方便操作。

2、作动器：

伺服直线作动器是试验机的核心部件，试验机通过作动器输出试验力。作动器内置在主机下部，由作动器主体、液压控制模块和传感器组成。

2．1、作动器使用伺服直线作动器，采用对称四通伺服阀控对称作动器原理设计。作动器采用单元化、模块化、标准化开发理念设计制造，采用多级柔支撑组合导向机构，具有低阻尼、高响应、高寿命、大间隙设计的特点。。零启动压力，无爬行现象。

2．2、作动器活塞密封采用间隙密封方式，采用进口密封圈支撑、大间隙设计、高抗侧向力，具有高速不烧结自润滑的特点。组合密封，高压密封，低压密封及间隙漏管，作动器总成作到无渗漏油。以上密封方式可有效降低作动器的内摩擦阻力，提高试验机测试精度和作动器的使用寿命。伺服直线作动器频率响应不小于100Hz。

2．3、伺服直线作动器振幅极限位置设计液压缓冲区，避免运行失控产生损伤。

2．4、伺服直线作动器位移传感器运动灵活不受外来干扰，活塞杆采用超精加工，表面镀络抛光达R_α0.4u。

2．5、作动器外置安装有由过滤精度为0.003mm精密滤油器以及具有消脉、蓄能功能的进回油路蓄能器、美国MOOG公司动态试验机专用两级电液伺服阀组成的液压模块。精密滤油器安装在电液伺服阀前，可有效防止电液伺服阀因液压油污染造成堵塞。

2．6、负荷传感器与液压夹头接螺杆处、活塞杆与液压夹头处设计有专用消除间隙装置，进一步提高动态响应性能。

3、恒压伺服泵站：

泵站主要由底板、油箱、油泵电机组、阀块、管路、冷却系统等部分组成。用于提供试验机工作的动力。

3．1、泵站油箱采用全封闭设计，可有效防止外界杂质进入液压系统对液压油的污染。油箱材料采用不锈钢板，可有效防止金属腐蚀对液压油产生的污染。

3．2、油泵、电机组配置采用串联双弹性支撑方式，进一步减少泵站噪音。

3．3、油泵采用低噪音直线共轭内啮合齿轮泵。直线共额内啮合齿轮泵特点：在液压行业被喻为“永不磨损的油泵”，用于高、精、尖液压系统。国际上几大著ming公司把它作为品牌产品来开发和推广，以确保在液压行业的领先地位。与叶片泵、柱塞泵相比，直线共额内啮合齿轮泵低噪音、无脉动、长寿命等卓越性能。低噪音：直线共额内啮合齿轮泵其卓越特性为特殊齿轮设计，齿轮齿廊为直线，齿圈齿廓为直线共额线，工作时几乎没有困油区，即使在高速运转，音频仍平稳平和。长寿命：直线共额内啮合齿轮泵其长寿命特性取决于耐磨性，内部机械表面及各功能零件之间有一层油膜保护层，几乎没有磨损，即使使用一般液压油，也不易磨损机件。另外，采用双级加压承担压力差的原理，在增加工作压力的同时，也改善了泵工作条件，延长泵的使用寿命；

3．4、由主溢流阀、蓄能器、副主溢流阀、副溢流阀和换向阀、精密滤油器组成的高低压软切换液压模块用于控制泵站输出压力；

3．5、泵站具有低压启动、高压切换的工作模式，可有效减轻液压系统的冲击；

3．6、泵站配置直列式水冷却器（冷却水用户自备），用于液压系统冷却；

3．7、泵站配置双电接点温控表，液位控制计；具有油温（低于10ºC、高于55ºC）、液位、滤油器堵塞报警和停车保护功能

3．8、泵站配置液压管件和高压胶管，保证系统无泄漏；

4、全数字单通道伺服控制器：

5.1 控制系统采用我公司全数字液压伺服控制器。主要配置：

◎支持多路闭环的基于 DSP 的核心控制模块；

◎带有三个传感器的信号调理单元（力、位移、变形）

◎二级伺服阀驱动单元

4.2 代龙 900 主要技术指标

◎控制模块：可实现闭环控制功能，可任意采集信号进行全数字闭环控制， 闭环控制频率 10kHz；

◎伺服阀驱动单元：喷嘴伺服阀的驱动控制；

◎波形发生器频率范围：0.001‐50Hz，频率分辨率：0.001Hz；

◎控制波形：正弦波、三角波、方波、锯齿波、半正弦波、半三角波、随机 波以及外部输入波形等；

◎控制方式：力、位移和变形闭环控制，可实现任意控制模式的平滑切换；

◎系统具有传感器标定和清零功能；

◎完善的液压站监控功能，可监控油温，压力等；

4．3 计算机、打印机

◎品牌计算机，主流配置

◎HP 打印机

三、PWS-400板簧疲劳试验机主要技术性能指标：(具体尺寸根据电梯及教室门口尺寸设计)

1、zui大静态试验力：±400kN

   zui大静态试验力；±400kN

2、试验力测量范围： 1～100.%（全程不分档）；测量精度：±1% F.S

3、试验空间：

   3.1、zui大可调整试验净空间：500mm

   3.2有效立柱间距：500mm

4、作动器行程范围： 0-200mm

5、空载速度：1.5m/s

6、试验机准确度：

   6.1力、变形测量准确度：优于示值的±0.5% （静态）优于示值的±1.0% （动静态）

    6.2位移测量准确度：优于示值的±0.5% （静态）优于示值的±0.5% （动静态）

    6.3试验力平均负荷波动度：±1%;

    6.4试验力动态负荷波动度：±1%；

7、试验波形：矩形波、三角波、方波、正弦波、锯齿波、及用户自定义波形。

8、试验频率：0.01～25Hz（25Hz时幅值为（±8mm）

9、疲劳次数：1×10⁷次（任意可设）

10、控制方式:力、位移、变形PID 闭环控制，并可实现任意控制模式的平滑无扰切换。

11、配置液压泵站：流量70L/min，压力21Mpa。

12、配置操作计算机及打印输出设备一套。

13、试验软件：适用于 Windows试验平台下操作。与控制系统配合，可控制试验系统完成各类动静态力学性能试验，装夹不同的试验工装可以完成不同测试。软件在控制试验系统工作的同时，具有绘制符合静态试验要求的各类试验曲线，各类试验管理、数据存储、试验报告打印等功能。

四 PWS-400板簧疲劳试验机配置表

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