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濟南美特斯測試技術有限公司
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更新時間：2022-07-12 15:28:33瀏覽次數(shù)：104次
聯(lián)系我時，請告知來自 環(huán)保在線100kN電液伺服動靜試驗機廣泛應用于用于聚合物基復合材料、非金屬材料的動態(tài)疲勞試驗測試，并且有導出實驗測試的結果數(shù)據、圖形及其分析研究等功能。
產品簡介
100kN電液伺服動靜試驗機廣泛應用于用于聚合物基復合材料、非金屬材料的動態(tài)疲勞試驗測試，并且有導出實驗測試的結果數(shù)據、圖形及其分析研究等功能。
材料和零部件的動、靜態(tài)力學性能試驗，包括材料和零部件的拉伸、壓縮、低周和高周疲勞等試驗。配置高低溫箱可進行高低溫力學試驗。
電液伺服動態(tài)疲勞系列試驗機的研制、開發(fā)過程中博采電液伺服動態(tài)試驗機公司的開發(fā)制造經驗，采用“單元化、模塊化、標準化”開發(fā)理念，吸取電液伺服動態(tài)試驗機技術，結合國內用戶的實際使用狀況設計而成。電液伺服動態(tài)試驗機的關鍵配套元件國內同類產品的產品。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，系統(tǒng)的關鍵單元和元件均采用當今技術制造，整個試驗系統(tǒng)的整體性能與動態(tài)試驗機公司產品技術水平相當。該系列產品具有使用方便，控制精度高，可靠性好等特點。
100kN電液伺服動靜試驗機是我公司研制的系列動靜試驗機產品之一。試驗機主機、恒壓伺服泵站、液壓夾頭等關鍵部件為我公司設計制造，伺服閥、密封件等關鍵外購件均國內同類產品的產品，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，試驗機的整體性能與產品技術水平相當。
方案描述
100kN電液伺服動靜試驗機主要由一臺主機(下置100kN伺服直線作動器)、液壓夾頭及其液壓驅動模塊、一套恒壓伺服泵站（流量70L/min、系統(tǒng)壓力21MPa）、全數(shù)字單通道伺服控制器以及計算機打印機、相關試驗軟件、其它必要的附件等組成。
主機
100kN電液伺服動靜試驗機的主機為雙立柱框架式結構，直線作動器下置于主機框架內部。強迫液壓夾頭分別安裝在橫梁和作動器活塞桿頂端。主機橫梁調整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結構，保證試驗過程中橫梁穩(wěn)固可靠，同時保證在非試驗狀態(tài)時橫梁保持鎖止不動。立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，可有效增加立柱抗磨損能力，提高防腐蝕能力，同時增加主機外形的美觀程度。
主機具有結構緊湊、橫梁升降自如、機架剛度高、試件夾持可靠、對中性好、裝夾方便等特點，并可配備各種夾具和環(huán)境試驗裝置以擴展試驗功能。
主機為雙立柱框架式結構，雙立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進一步提高外形的美觀程度，同時提高防腐蝕能力；
橫梁可升降用于調整試驗空間，橫梁調整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結構，保證試驗的穩(wěn)固可靠，同時保證在非試驗狀態(tài)時橫梁保持鎖止不動；
橫梁運動（升降、鎖緊）由橫梁驅動模塊控制兩只夾緊油缸和兩只升降油缸協(xié)調工作完成，驅動模塊采用專用手動轉閥控制，零泄露，可保證試驗的可靠性；
負荷傳感器安裝在橫梁下端面，用于測量試驗負荷。
主機工作臺前方設計試樣裝夾、橫梁運動和急停操作按鈕，便于試驗員方便操作。
作動器
伺服直線作動器是試驗機的核心部件，試驗機通過作動器輸出試驗力。采用自有技術自行設計制造，作動器內置在主機下部，由作動器主體、液壓控制模塊和傳感器組成。
2．1、作動器參照動態(tài)試驗機公司的伺服直線作動器結構特點，采用對稱四通伺服閥控對稱作動器原理設計。作動器采用單元化、模塊化、標準化開發(fā)理念設計制造，采用多級柔支撐組合導向機構，具有低阻尼、高響應、高壽命、大間隙設計的特點。設計理念與MTS公司Series 244 Linear Actuators *等同。啟動壓力小于0.05MPa。無爬行現(xiàn)象。
2．2、作動器活塞密封采用格萊圈+導向帶密封方式，活塞桿密封采用斯特封+導向帶+防塵圈密封方式，所有密封元件全部采用進口德國Busak+Shamban伺服作動器專用高速密封元件。伺服直線作動器活塞桿的支撐打破傳統(tǒng)設計，采用非金屬支撐、大間隙設計、高抗側向力，具有高速不燒結自潤滑的特點。組合密封，高壓密封，低壓密封及間隙漏管，作動器總成作到無滲漏油。組合密封結構具有良好的互換性，方便維修。具有高速不燒結、自潤滑的特點。以上密封方式可有效降低作動器的內摩擦阻力，提高試驗機測試精度和作動器的使用壽命。伺服直線作動器頻率響應不小于75Hz。
2．3、伺服直線作動器振幅極限位置設計液壓緩沖區(qū)，避免運行失控產生損傷。
2．4、伺服直線作動器位移傳感器內置于活塞桿內采用美國Schaevitz公司LVDT位移傳感器，運動靈活不受外來干擾，活塞桿采用超精加工，表面鍍絡拋光達Rα0.4u。
2．5、作動器外置安裝有由過濾精度為0.003mm精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進回油路蓄能器、動態(tài)試驗機專用兩級電液伺服閥組成的液壓模塊。精密濾油器安裝在電液伺服閥前，可有效防止電液伺服閥因液壓油污染造成堵塞。
2．6、負荷傳感器與液壓夾頭接螺桿處、活塞桿與液壓夾頭處設計有專用消除間隙裝置，進一步提高動態(tài)響應性能。
強迫液壓夾頭
強迫液壓夾頭由夾頭和液壓驅動模塊組成。液壓夾頭的作用是夾持被測試件，由夾具體、夾緊活塞、鉗口和相關附件組成。夾緊油缸嵌入在夾具體中，采用雙向夾緊方式，不管試樣厚度變化，始終保證試樣同軸度。夾緊活塞與夾具體研配，配合間隙更小，使得夾具體使用壽命更長。
3．1、夾頭、夾緊活塞等關鍵零件采用特殊熱處理工藝，具有高硬度、耐磨性好等特點夾具體疲勞壽命更長。
3．2、夾頭使用密封件采用德國進口專用圈密封，具有更好的保壓性能?；钊麠U與夾具體之間安裝有專用防塵圈，能有效的防止試樣試驗時產生的鐵屑進入油缸內，更好保護活夾頭。
3．3、夾具體采用開式設計，裝夾試樣時平推進去，方便試驗操作。裝有試樣對中裝置，非常方便調節(jié)，有效保證試樣對中。平推式液壓夾具適用于夾持各種高強度、高硬度的螺紋鋼和普通金屬棒材、板材以及新型復合材料等強度高、一般難以夾持的材料?；钊突瑝K采用剛性連接，缸體動作，使鉗口平行移動夾緊試樣，并減小夾緊瞬間的初始力。鉗口采用鑲塊式結構，更換鉗口方便、提高效率。
3．4、強迫液壓夾頭為開式夾頭，裝夾試樣方便可口，特殊結構設計保證在全動態(tài)試驗力范圍內完成試件的拉壓試驗。
3．5、夾頭驅動模塊驅動液壓夾頭，夾緊力可以調節(jié)，避免進行小負荷試驗時夾緊力過大對試樣造成的破壞。
3．6、試樣夾持范圍：扁試樣厚0mm -6mm、6mm -12mm、12mm -18mm、18mm -21mm，圓試樣直徑5mm-10mm、10mm-15mm、15mm-20mm。
恒壓伺服泵站
泵站主要由底板、油箱、油泵電機組、閥塊、管路、冷卻系統(tǒng)等部分組成。用于提供試驗機工作的動力。
4．1、泵站油箱采用全封閉設計，可有效防止外界雜質進入液壓系統(tǒng)對液壓油的污染。油箱材料采用不銹鋼板，可有效防止金屬腐蝕對液壓油產生的污染。
4．2、油泵、電機組配置采用串聯(lián)雙彈性支撐方式，進一步減少泵站噪音。
4．3、油泵采用低噪音直線共軛內嚙合齒輪泵。直線共額內嚙合齒輪泵特點：在液壓行業(yè)被喻為“磨損的油泵”，用于高、精、尖液壓系統(tǒng)。上幾大公司把它作為品牌產品來開發(fā)和推廣，以確保在液壓行業(yè)的地位。與葉片泵、柱塞泵相比，直線共額內嚙合齒輪泵低噪音、無脈動、長壽命等性能。低噪音：直線共額內嚙合齒輪泵其特性為特殊齒輪設計，齒輪齒廊為直線，齒圈齒廓為直線共額線，工作時幾乎沒有困油區(qū)，即使在高速運轉，音頻仍平穩(wěn)平和。長壽命：直線共額內嚙合齒輪泵其長壽命特性取決于耐磨性，內部機械表面及各功能零件之間有一層油膜保護層，幾乎沒有磨損，即使使用一般液壓油，也不易磨損機件。另外，采用雙級加壓承擔壓力差的原理，在增加工作壓力的同時，也改善了泵工作條件，延長泵的使用壽命；
4．4、由主溢流閥、蓄能器、副主溢流閥、副溢流閥和換向閥、精密濾油器組成的高低壓軟切換液壓模塊用于控制泵站輸出壓力；
4．5、泵站具有低壓啟動、高壓切換的工作模式，可有效減輕液壓系統(tǒng)的沖擊；
4．6、泵站配置直列式水冷卻器（冷卻水用戶自備），用于液壓系統(tǒng)冷卻；
4．7、泵站配置雙電接點溫控表，液位控制計；具有油溫（低于10ºC、高于55ºC）、液位、濾油器堵塞報警和停車保護功能
4．8、泵站配置美國派克PARK公司液壓管件和高壓膠管，保證系統(tǒng)無泄漏；
全數(shù)字單通道伺服控制器
5．1、控制通道數(shù)量：1個，包括試驗力和試驗位移、試驗變形三個閉環(huán)控制回路，具有控制模式無擾平滑切換功能。閉環(huán)控制數(shù)據刷新頻率為6kHz；控制器A/D、D/A分辨率為24位；信號發(fā)生頻率范圍：0.001Hz～200Hz；信號發(fā)生器波形：正弦波、三角波、方波、鋸齒波等；兩級伺服閥驅動單元用于驅動伺服閥；遠程液壓泵站控制功能用于遠程控制液壓泵站；控制器具有極限參數(shù)設置功能，具有完備的保護功能。除具有過載（110﹪）保護、二級過流保護外，還具有任意設置的動負荷上下限保護、靜負荷上下限保護、頻率保護等。
5．2、電液伺服動態(tài)試驗機（系統(tǒng)）控制軟件：
系統(tǒng)管理軟件：該軟件是整個全數(shù)字伺服控制器工作的基礎，其主要功能是管理控制系統(tǒng)的硬件資源、定義傳感器、數(shù)字控制參數(shù)調整、設置保護，顯示當前控制模式、液壓和函數(shù)發(fā)生器狀態(tài)以及傳感器標定，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)字電壓表用于試驗數(shù)據實時顯示。
函數(shù)發(fā)生器軟件：該軟件主要用于恒幅動態(tài)試驗，例如恒幅疲勞試驗等。函數(shù)發(fā)生器軟件會自動對控制量(例如載荷)的峰谷值進行跟蹤修正，以保正在整個試驗過程中，每個峰值的動態(tài)誤差典型值為±0.5%FS，試驗時操作人員可以動態(tài)地改變峰值、谷值和頻率，也能進行人工或自動信號保持，如果自動信號保持循環(huán)數(shù)間隔被設置，則試驗循環(huán)數(shù)每增加一個循環(huán)數(shù)間隔，軟件就會自動把信號保持在設定的水平上，以方便于某些試驗數(shù)據的測量(如目測裂紋長度)。軟件可選的波形有正弦波、三角波、方波、斜波、鋸齒波、組合波、組合斜波試驗。試驗結束，軟件會將一些重要的數(shù)據存盤，例如試驗載荷、頻率、循環(huán)數(shù)和試驗時間等。該軟件也可進行簡單的靜態(tài)試驗。
多功能試驗軟件：該軟件是一個柔性強，功能全的試驗軟件，用戶可以用其設計特殊的試驗方法，卻不需要編程。此軟件將伺服控制器具備的各種控制功能、數(shù)據采集功能和其他的一些輔助功能都以圖標的方式做在了一個面板上，用戶可以將這些功能圖標用鼠標拖放到試驗定義面板中，并將其按照用戶需求隨意組合起來，就可以按照用戶自定義的試驗方法進行試驗。該軟件可用于隨機譜試驗。
應用軟件提供圖形化界面用于創(chuàng)建、執(zhí)行、試驗等：軟件運行在Windows操作平臺下，所有的流程均可采用鼠標拖、拉式設定，具有可升級和擴展能力。同時，還具備以下功能：
1)圖形化拖放操作創(chuàng)建試驗流程；
2)創(chuàng)建并保存試驗模板；
3)支持數(shù)據采集功能，例如基于時間的采樣、峰值谷值采樣、邏輯循環(huán)采樣等；
4)實時執(zhí)行判定參數(shù)設置是否正確，能夠在試驗設計階段提醒用戶修改不正確的參數(shù)；
5)支持開放性第三方編程語言，創(chuàng)建復雜計算定義；
6)可將數(shù)據導出為ASCII格式；
7)為試驗生成Excel格式的文檔報告；
8)自由配置的運行時數(shù)據顯示功能，顯示試驗流程、數(shù)據，能夠顯示曲線、實際數(shù)據、圖表等。
9)所有提供的試驗模板滿足當前流程的材料試驗標準，試驗模板可以根據用戶需要，通過圖形化界面(無需編程)進行二次修改以滿足定制化需要，所有變量、計算、試驗流程和邏輯判斷等均可以根據用戶要求進行修改 。
控制器技術參數(shù)
全數(shù)字通用信號調理單元：試驗力、位移、變形三個閉環(huán)控制回路。具有控制模式無擾平滑切換功能。
閉環(huán)控制數(shù)據刷新頻率為6kHz。
控制器A/D、D/A分辨率為24位。
信號發(fā)生頻率范圍：0.001Hz～200Hz。（優(yōu)于）
信號發(fā)生器波形：正弦波、三角波、方波、程序波。
控制精度：靜態(tài)控制精度為0.3％FS，動態(tài)控制精度典型值為0.5％FS。
兩級伺服閥驅動單元。
遠程液壓泵站控制功能。
計數(shù)器容量：108。
其它必要的I/O輸入輸出單元：四個模擬輸入、四個模擬輸出接口；四個數(shù)字輸入、四個數(shù)字輸出接口（選配）。
極限參數(shù)設置功能。
其他配置及必要附件
★ 配置用于標定負荷傳感器的反力架；
★ 配置壓縮附具；
★ 配置用于伺服作動器和恒壓伺服泵站的沖洗附件；
★ 所有液壓管件、高壓膠管均采用進口產品，以保證整個系統(tǒng)無滲漏油現(xiàn)象；
主要技術性能指標
1、靜態(tài)試驗力：±100kN，靜態(tài)示值精度：按1、10衰減倍數(shù)進行分檔標定，示值精度每檔20%起±1%；
2、動態(tài)試驗力：±80kN；動態(tài)波動度：不大于±1%FS。
3、作動器振幅：±75mm，示值精度±0.5%FS。
4、力值測量精度：±1%示值
5、力值測量分辨率：1/500000 （優(yōu)于）
6、力值有效測量范圍：1-
7. 變形
7.1變形測量精度：±0.5%示值
7.2變形測量分辨率：1/500000 （優(yōu)于）
7.3變形有效測量范圍：1%-量程（引伸計）
8. 位移
8.1位移： ±50 mm
8.2位移測量精度：±0.5%示值
8.3位移測量分辨率：1/500000 （優(yōu)于）
9. 函數(shù)發(fā)生器
9.1頻率范圍： 0.001Hz~200Hz （優(yōu)于）
10、控制方式：負荷、位移、變形控制方式，主要試驗波形：由控制器支持（包括正弦波、方波、三角波、斜波以及外部輸入波形）；
11、試驗空間：750mm（含夾頭）。
12、立柱間距離：530mm。
13、恒壓伺服泵站規(guī)格：流量70L/min，21Mpa，電機功率35kW；
14、試樣夾持范圍：扁試樣厚0mm -6mm、6mm -12mm、12mm -18mm、18mm -21mm，圓試樣直徑5mm-10mm、10mm-15mm、15mm-20mm。
系統(tǒng)配置清單
| 項目名稱 | 數(shù)量 | 產地 | ||
| 1 | 主機 | 機架（含立柱、橫梁、工作臺等） | 1套 | 自制 |
| 伺服直線作動器 | 1套 | 自制 | ||
| 高速密封元件 | 1套 | 德國Busak+Shamban | ||
| 流體連接件及高壓膠管 | 1套 | 美國 | ||
| 伺服閥 | 1 | 美國 | ||
| 位移傳感器LVDT | 1 | 美國 | ||
| 負荷傳感器 | 1 | 美國世銓 | ||
| 液壓夾頭 | 2 | 自制 | ||
| 液壓元件 | 1套 | 上海立新、溫州黎明 | ||
| 橫梁驅動模塊 | 1套 | 液壓閥采用專用轉閥 | ||
| 2 | 70L/min恒壓伺服泵站 | 油箱 | 1 | 自制 |
| 電機 | 1 | ABB電機 | ||
| 內嚙合齒輪泵油泵 | 1 | 日本NACHI | ||
| 主溢流閥 | 1 | 日本NACHI | ||
| 冷卻器 | 1 | 中日合資廣東神威 | ||
| 電接點溫度表 | 1 | 天津鷗迪公司 | ||
| 流體連接件 | 1 | 美國 | ||
| 其它液壓附件 | 1 | 上海立新、溫州黎明 | ||
| 強電啟動單元 | 1 | 自制 | ||
| 3 | 液壓驅動模塊 | 液壓閥塊 | 2 | 自制 |
| 液壓強迫夾頭液壓驅動模塊 | 1 | 自制 | ||
| 流體連接件 | 1 | 美國Parker公司 | ||
| 控制閥 | 1 | 專用伺服閥 | ||
| 4 | 全數(shù)字伺服控制器 | 1 | 待定 | |
| 5 | 試驗應用軟件包 | 1 | 待定 | |
| 6 | 計算機 | 1 | 研華工控機 | |
| 7 | A4激光打印機 | 1 | 惠普公司 | |
| 8 | 用于標定負荷傳感器的反力架、壓縮附具 | 1 | 自制 | |
| 9 | 用于伺服作動器和恒壓伺服泵站的沖洗附件 | 1 | 自制 | |
| 10 | 環(huán)境溫度箱（-50℃-70℃）（選配） | 1 | 液氮制冷 | |
| 11 | 高低溫拉伸、壓縮附具(選配) | 1 | 自制 | |
| 12 | 引伸計（200/25）(選配) | 1 | 北京鋼研院 | |
| 13 | 拉伸附具（液壓夾頭） | 1套 | 自制 | |
| 14 | 壓縮附具 | 1 | 自制 | |
| 15 | 三點彎曲附具(選配) | 1 | 自制 | |
| 16 | 剪切附具(選配) | 1 | 自制 | |
| 17 | 流體連接元件 | 1 | 美國 | |
| 18 | 信號線、連接電纜 | 1 | 濟南 | |
| 19 | 500VA UPS電源 | 1 | 山特 | |
| 20 | 備用3u精密濾油器濾芯 | 3 | 溫州黎明 | |
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