微機控制電液伺服鋼絞線拉力試驗機

產品說明:
LAW-1000E型微機控制電液伺服鋼絞線拉力試驗機主要用于對預應力鋼絞線進行抗拉強度測試。由寬調速范圍的電液比例伺服閥與計算機及測控單元所組成伺服控制系統,能精確地控制和測量試驗全過程。整機由主機、伺服液壓源、計算機測控系統等部分組成。
主要功能:

1.可對鋼絞線試樣進行有效夾持并完成在伺服控制條件下精確試驗;
2.具有試驗力、位移、變形三個控制通道及與之相對應的試驗力、應力、應變、變形、位移五種控制方式,控制方式間可隨機/隨意切換;PID控制參數可在線調整;
3.可進行等速率試驗力、等速率應力、等速率應變、等速率變形、等速率位移試驗和恒試驗力、恒應力、恒應變、恒變形、恒位移試驗;
4.自動采集、處理、顯示試驗數據,自動測量被測材料的各種特征點;包括Fm、Rm、E、ReH、ReL、Rp0.2、Rt0.5、A、Z等(注A—斷后伸長率及Z—斷面收縮率為輸入式);
5.自動繪制力—位移、力—變形、力—時間、應力—應變、位移—時間、變形—時間等多種試驗曲線,自動編輯試驗報告并適時打印輸出;
6.原始試驗參數輸入;
7.擁有功能強大的數據庫和多種接口格式供用戶選擇,幫助用戶實現局域網絡通訊;
8.試樣自動液壓夾緊,試驗空間電動調節。采用外背式液壓夾具,可有效地防止鐵屑對液壓夾具活塞的損害,延長了該機的無故障工作時間;
9.具有壓力、油溫、活塞限位等多種保護措施;

主要技術參數:
3.1 最大試驗力(kN) 1000
3.2 試驗力測量范圍(kN) 1%-100%
3.3 試驗機級別 1級/0.5級
3.4 最大拉伸試驗空間(mm) 1100
3.5   最大壓縮空間(mm)                          970
3.6 試驗力示值相對誤差 ≤±1%/±0.5%
3.7 位移測量分辨力(mm) 0.01
3.8 位移示值相對誤差 ≤±1%/±0.5%
3.9 活塞行程(mm) 250
3.10   壓盤尺寸                                           204×204mm
3.11 變形測量范圍 1%-100%FS
3.12 引伸計示值相對誤差 ≤±1%/±0.5%
3.13 活塞空載移動速度(mm/min) 100
3.14 鋼絞線夾持直徑范圍(mm) Φ12.7,Φ15.2
3.15 伺服電機功率(kW) 1.5
3.16 橫梁升降電機功率(kW) 0.4
3.17 主機最大外形尺寸(mm) 880(長)×760(寬)×3160(高)
3.18 控制柜外形尺寸(mm) 1150(長)×560(寬)×870(高)

結構與性能:
本試驗機由主機部分、油源部分(液壓動力源)、測控系統、試驗附具四大部分構成。
(一)試驗機主機
◆ 主機結構:

主機為四立柱加雙絲杠的六柱框架式雙空間穩定結構,上橫梁與下橫梁之間為拉伸空間,下橫梁與工作臺之間為壓縮空間。
主體由底座、油缸、工作臺、下橫梁(下鉗口座)、上橫梁(上鉗口座)、立柱、絲杠、消隙機構等主要部件構成。油缸和絲杠安裝在機器底座上,活塞上端通過負荷傳感器與工作臺連接,工作臺通過四根立柱與上橫梁緊固連接在一起,移動橫梁沿著絲杠在工作臺和上橫梁之間可以上下移動調整拉伸和壓縮空間,移動橫梁的上下移動是由安裝在底座上的電機減速機驅動絲杠旋轉實現的。拉伸螺母與絲杠之間的間隙被布置在絲母上方的消隙裝置消除,在橫梁移動和試驗過程中始終無間隙連接,保證了整機的高剛度。
油缸為單向柱塞式間隙密封無摩擦油缸。獨特的加工工藝保證了油缸與活塞的精密間隙,可實現油膜密封確保液壓負荷保持,而且活塞升降不受任何機械摩擦阻力,有利于靈活精確控制,同時油缸和活塞永不磨損。
試驗時,試樣放置在上下橫梁之間的拉伸鉗口中,液壓油由高壓油泵通過濾油裝置、精密伺服閥,自油缸下部平穩送入加壓腔,驅動活塞上升,帶動負荷傳感器、工作臺、立柱、上橫梁一起向上運動,試樣即被拉伸。根據試樣長短的不同,可以通過移動下橫梁的上下移動調整到合適的位置。在立柱上還設有兩個位置卡環,可在兩個位置固定上橫梁,以此增大拉伸空間, 適應長試樣的拉伸試驗。壓縮試驗是在工作臺和移動橫梁構成的壓縮空間里進行。下橫梁底端裝配有上壓板,試驗工作臺上裝配帶球面副的下壓板,油缸同樣的動作在工作臺與下橫梁之間可以完成壓縮試驗。該空間更換彎曲和剪切附具后還可以做試樣的彎曲和剪切等試驗。
試驗結束后,在上橫梁、工作臺、立柱及活塞等重力作用下,活塞自動回位。

◆ 主要部件
主機的結構件采用鑄鐵、鑄鋼件經熱處理后精密加工制成。底座(油缸座)采用灰鑄鐵材料(材質HT250),使用金屬模精密鑄造后經精密加工完成;主油缸采用球墨鑄鐵材料(材質QT500-7), 精鑄精磨最后采用獨特工藝精密珩磨而成,確保圓柱度和光潔度要求;活塞采用優質結構鋼,外表面經高頻淬火、精細磨制而成,長期工作不會出現變形、泄漏現象;工作臺為Q235-A加厚板精加工;上、下橫梁采用鑄鋼材料(材質ZG310-570),使用消失模鑄造,經熱處理、噴丸處理及精密加工而成;絲杠采用高性能碳素結構鋼精密加工;絲杠拉伸螺母為球墨鑄鐵材料(材質QT500-7)制作,摩擦系數小,傳動效率高;立柱采用高性能碳素結構鋼精密磨制,立柱表面鍍鉻拋光,防銹美觀。
各部件材質、熱處理性能、加工精度及外觀均經過嚴格的檢驗,按嚴格工序精心裝配成主機。因此,主機整體剛度高、穩定性好。整機結構最大可承載最大使用負荷的150%。
◆ 操控與安全:
試驗機設計充分考慮使用的便捷、安全。下橫梁的升降和上下鉗口的夾緊與松開,采用無線遙控方式快捷操作,無方向限制,遙控距離5m,通過密碼鎖定設備。非常便于單人操作時的觀察與調節。
在油缸上裝有活塞上升限位,防止活塞上升過位。
還可根據用戶特別定制,配置安全防護網和防護罩。

(二)試驗機油源
◆ 整體式油源控制柜:
微機桌式一體化油源控制柜,由柜體、油箱、高壓靜音泵站、精密濾油裝置、電液伺服控制閥、調壓與換向閥組、電氣系統等組成。內部獨立區域集成安裝電控系統,隔離區域放置微機主機,油源柜臺面可兼做微機和打印機工作臺。整體結構緊湊,高度集成,布局條理,造型美觀。操作、維護、搬運方便。
 液壓動力源:
液壓動力源是為主機上的主驅動油缸和夾緊油缸提供液壓動力。采用成熟技術按標準模塊化單元設計生產,專門為電液伺服萬能試驗機配套使用。由油泵電機組、油箱裝置、過濾裝置、流量控制閥組、方向調節裝置、壓力調節裝置、壓力安全裝置等組成。配置二級過濾裝置(油泵吸油口、高壓濾油器),過濾精度高,保證伺服閥在高清潔度的環境下工作;出口壓力分別由電液伺服閥、電磁溢流閥、手動溢流閥控制。高壓油泵選用進口內嚙合齒輪泵(日本NACHI),采用漸開線內嚙合齒輪傳動,軸向和徑向聯合加壓,噪音低,具有優良的耐久性和長壽命,油泵電機組配置減振裝置(選用減振墊),以減小振動和噪音;伺服控制閥選用高精度的MOOG伺服閥(美國)。
液壓系統為負載適應型進油節流調速系統。為減少系統發熱和節約能源,主加載油缸采用壓差閥和伺服閥組成伺服隨動系統對流量實施控制。試驗時,電液伺服閥開口的大小直接控制活塞移動快慢,從而實現試驗速度的調整。壓差閥的作用是根據試驗力大小的需求不斷調整系統壓力。這種采用壓差閥和伺服閥組合系統控制的方式被稱為負載適應型控制,這種控制方式就是當液壓系統的壓力升高和降低時,系統調定壓力隨之改變,與試驗力的變化保持同步,不僅大大降低了能耗、減少了發熱,而且提高了整個液壓系統的安全性和可靠性。

(三)測量與控制系統
由高精度負荷傳感器、高精度電子引伸計、拉線式光電編碼器、專用獨立控制器、專用測控軟件、聯想主流品牌微機組成測量運算和自動控制系統。
控制器和軟件專為材料試驗機開發設計。軟件兼容Windows98/2000/XP/Win7 操作系統。采用標準數據庫管理試驗數據,集成200 多個國家和行業試驗標準,支持批量試驗??梢酝瓿稍囼灹?、試樣變形、位移等參數的實時控制、檢測、數據處理、結果顯示、曲線繪制、打印輸出、遠程傳輸等。

(四)基本附具
◆ 拉伸附具:由內置式液壓夾持系統、襯板、鉗口卡板、鉗口組成。上下橫梁裝置內置式液壓夾緊系統,用來控制楔形拉伸鉗口的夾緊和松開,安全,可靠,操作方便。全開式楔形鉗口座結構,夾持試樣力隨拉伸力同步增加,夾持牢靠,清掃方便。標準機型配有高精度可插裝調換式的V型鉗口,用于夾持鋼絞線,鉗口材質采用合金鋼20CrMnTi,精加工后經熱處理表面硬度均達到HRC58-62,夾持穩固,經久耐用,承載變形量小,而且裝卸更換非常方便。
 
(五)部件與配置:

5.1 試驗機主機                       油缸下置式主機                  1臺
5.2  油源                   采用進口低噪音高壓齒輪泵              1套
5.3 電液伺服閥                       進口伺服閥                         1只
5.4控制柜                                                         1臺
5.5 負荷傳感器           高精度輪輻式負荷傳感器(美國)     1只                   
5.6 鋼絞線引伸計                      YYU-15/500                     1只
5.7 位移傳感器                拉線式光電編碼器                   1只
5.8  鋼絞線輔具(mm)                 Φ12.7、Φ15.2             各1套
5.9 伺服控制系統                              1套
5.10 計算機                          聯想品牌機                             1臺
5.11 打印機               黑白激光打印機(惠普P1106)          1臺
 

 

產品說明:
LAW-1000E型微機控制電液伺服鋼絞線拉力試驗機主要用于對預應力鋼絞線進行抗拉強度測試。由寬調速范圍的電液比例伺服閥與計算機及測控單元所組成伺服控制系統,能精確地控制和測量試驗全過程。整機由主機、伺服液壓源、計算機測控系統等部分組成。
主要功能:

1.可對鋼絞線試樣進行有效夾持并完成在伺服控制條件下精確試驗;
2.具有試驗力、位移、變形三個控制通道及與之相對應的試驗力、應力、應變、變形、位移五種控制方式,控制方式間可隨機/隨意切換;PID控制參數可在線調整;
3.可進行等速率試驗力、等速率應力、等速率應變、等速率變形、等速率位移試驗和恒試驗力、恒應力、恒應變、恒變形、恒位移試驗;
4.自動采集、處理、顯示試驗數據,自動測量被測材料的各種特征點;包括Fm、Rm、E、ReH、ReL、Rp0.2、Rt0.5、A、Z等(注A—斷后伸長率及Z—斷面收縮率為輸入式);
5.自動繪制力—位移、力—變形、力—時間、應力—應變、位移—時間、變形—時間等多種試驗曲線,自動編輯試驗報告并適時打印輸出;
6.原始試驗參數輸入;
7.擁有功能強大的數據庫和多種接口格式供用戶選擇,幫助用戶實現局域網絡通訊;
8.試樣自動液壓夾緊,試驗空間電動調節。采用外背式液壓夾具,可有效地防止鐵屑對液壓夾具活塞的損害,延長了該機的無故障工作時間;
9.具有壓力、油溫、活塞限位等多種保護措施;

主要技術參數:
3.1 最大試驗力(kN) 1000
3.2 試驗力測量范圍(kN) 1%-100%
3.3 試驗機級別 1級/0.5級
3.4 最大拉伸試驗空間(mm) 1100
3.5   最大壓縮空間(mm)                          970
3.6 試驗力示值相對誤差 ≤±1%/±0.5%
3.7 位移測量分辨力(mm) 0.01
3.8 位移示值相對誤差 ≤±1%/±0.5%
3.9 活塞行程(mm) 250
3.10   壓盤尺寸                                           204×204mm
3.11 變形測量范圍 1%-100%FS
3.12 引伸計示值相對誤差 ≤±1%/±0.5%
3.13 活塞空載移動速度(mm/min) 100
3.14 鋼絞線夾持直徑范圍(mm) Φ12.7,Φ15.2
3.15 伺服電機功率(kW) 1.5
3.16 橫梁升降電機功率(kW) 0.4
3.17 主機最大外形尺寸(mm) 880(長)×760(寬)×3160(高)
3.18 控制柜外形尺寸(mm) 1150(長)×560(寬)×870(高)

結構與性能:
本試驗機由主機部分、油源部分(液壓動力源)、測控系統、試驗附具四大部分構成。
(一)試驗機主機
◆ 主機結構:

主機為四立柱加雙絲杠的六柱框架式雙空間穩定結構,上橫梁與下橫梁之間為拉伸空間,下橫梁與工作臺之間為壓縮空間。
主體由底座、油缸、工作臺、下橫梁(下鉗口座)、上橫梁(上鉗口座)、立柱、絲杠、消隙機構等主要部件構成。油缸和絲杠安裝在機器底座上,活塞上端通過負荷傳感器與工作臺連接,工作臺通過四根立柱與上橫梁緊固連接在一起,移動橫梁沿著絲杠在工作臺和上橫梁之間可以上下移動調整拉伸和壓縮空間,移動橫梁的上下移動是由安裝在底座上的電機減速機驅動絲杠旋轉實現的。拉伸螺母與絲杠之間的間隙被布置在絲母上方的消隙裝置消除,在橫梁移動和試驗過程中始終無間隙連接,保證了整機的高剛度。
油缸為單向柱塞式間隙密封無摩擦油缸。獨特的加工工藝保證了油缸與活塞的精密間隙,可實現油膜密封確保液壓負荷保持,而且活塞升降不受任何機械摩擦阻力,有利于靈活精確控制,同時油缸和活塞永不磨損。
試驗時,試樣放置在上下橫梁之間的拉伸鉗口中,液壓油由高壓油泵通過濾油裝置、精密伺服閥,自油缸下部平穩送入加壓腔,驅動活塞上升,帶動負荷傳感器、工作臺、立柱、上橫梁一起向上運動,試樣即被拉伸。根據試樣長短的不同,可以通過移動下橫梁的上下移動調整到合適的位置。在立柱上還設有兩個位置卡環,可在兩個位置固定上橫梁,以此增大拉伸空間, 適應長試樣的拉伸試驗。壓縮試驗是在工作臺和移動橫梁構成的壓縮空間里進行。下橫梁底端裝配有上壓板,試驗工作臺上裝配帶球面副的下壓板,油缸同樣的動作在工作臺與下橫梁之間可以完成壓縮試驗。該空間更換彎曲和剪切附具后還可以做試樣的彎曲和剪切等試驗。
試驗結束后,在上橫梁、工作臺、立柱及活塞等重力作用下,活塞自動回位。

◆ 主要部件
主機的結構件采用鑄鐵、鑄鋼件經熱處理后精密加工制成。底座(油缸座)采用灰鑄鐵材料(材質HT250),使用金屬模精密鑄造后經精密加工完成;主油缸采用球墨鑄鐵材料(材質QT500-7), 精鑄精磨最后采用獨特工藝精密珩磨而成,確保圓柱度和光潔度要求;活塞采用優質結構鋼,外表面經高頻淬火、精細磨制而成,長期工作不會出現變形、泄漏現象;工作臺為Q235-A加厚板精加工;上、下橫梁采用鑄鋼材料(材質ZG310-570),使用消失模鑄造,經熱處理、噴丸處理及精密加工而成;絲杠采用高性能碳素結構鋼精密加工;絲杠拉伸螺母為球墨鑄鐵材料(材質QT500-7)制作,摩擦系數小,傳動效率高;立柱采用高性能碳素結構鋼精密磨制,立柱表面鍍鉻拋光,防銹美觀。
各部件材質、熱處理性能、加工精度及外觀均經過嚴格的檢驗,按嚴格工序精心裝配成主機。因此,主機整體剛度高、穩定性好。整機結構最大可承載最大使用負荷的150%。
◆ 操控與安全:
試驗機設計充分考慮使用的便捷、安全。下橫梁的升降和上下鉗口的夾緊與松開,采用無線遙控方式快捷操作,無方向限制,遙控距離5m,通過密碼鎖定設備。非常便于單人操作時的觀察與調節。
在油缸上裝有活塞上升限位,防止活塞上升過位。
還可根據用戶特別定制,配置安全防護網和防護罩。

(二)試驗機油源
◆ 整體式油源控制柜:
微機桌式一體化油源控制柜,由柜體、油箱、高壓靜音泵站、精密濾油裝置、電液伺服控制閥、調壓與換向閥組、電氣系統等組成。內部獨立區域集成安裝電控系統,隔離區域放置微機主機,油源柜臺面可兼做微機和打印機工作臺。整體結構緊湊,高度集成,布局條理,造型美觀。操作、維護、搬運方便。
 液壓動力源:
液壓動力源是為主機上的主驅動油缸和夾緊油缸提供液壓動力。采用成熟技術按標準模塊化單元設計生產,專門為電液伺服萬能試驗機配套使用。由油泵電機組、油箱裝置、過濾裝置、流量控制閥組、方向調節裝置、壓力調節裝置、壓力安全裝置等組成。配置二級過濾裝置(油泵吸油口、高壓濾油器),過濾精度高,保證伺服閥在高清潔度的環境下工作;出口壓力分別由電液伺服閥、電磁溢流閥、手動溢流閥控制。高壓油泵選用進口內嚙合齒輪泵(日本NACHI),采用漸開線內嚙合齒輪傳動,軸向和徑向聯合加壓,噪音低,具有優良的耐久性和長壽命,油泵電機組配置減振裝置(選用減振墊),以減小振動和噪音;伺服控制閥選用高精度的MOOG伺服閥(美國)。
液壓系統為負載適應型進油節流調速系統。為減少系統發熱和節約能源,主加載油缸采用壓差閥和伺服閥組成伺服隨動系統對流量實施控制。試驗時,電液伺服閥開口的大小直接控制活塞移動快慢,從而實現試驗速度的調整。壓差閥的作用是根據試驗力大小的需求不斷調整系統壓力。這種采用壓差閥和伺服閥組合系統控制的方式被稱為負載適應型控制,這種控制方式就是當液壓系統的壓力升高和降低時,系統調定壓力隨之改變,與試驗力的變化保持同步,不僅大大降低了能耗、減少了發熱,而且提高了整個液壓系統的安全性和可靠性。

(三)測量與控制系統
由高精度負荷傳感器、高精度電子引伸計、拉線式光電編碼器、專用獨立控制器、專用測控軟件、聯想主流品牌微機組成測量運算和自動控制系統。
控制器和軟件專為材料試驗機開發設計。軟件兼容Windows98/2000/XP/Win7 操作系統。采用標準數據庫管理試驗數據,集成200 多個國家和行業試驗標準,支持批量試驗??梢酝瓿稍囼灹?、試樣變形、位移等參數的實時控制、檢測、數據處理、結果顯示、曲線繪制、打印輸出、遠程傳輸等。

(四)基本附具
◆ 拉伸附具:由內置式液壓夾持系統、襯板、鉗口卡板、鉗口組成。上下橫梁裝置內置式液壓夾緊系統,用來控制楔形拉伸鉗口的夾緊和松開,安全,可靠,操作方便。全開式楔形鉗口座結構,夾持試樣力隨拉伸力同步增加,夾持牢靠,清掃方便。標準機型配有高精度可插裝調換式的V型鉗口,用于夾持鋼絞線,鉗口材質采用合金鋼20CrMnTi,精加工后經熱處理表面硬度均達到HRC58-62,夾持穩固,經久耐用,承載變形量小,而且裝卸更換非常方便。
 
(五)部件與配置:

5.1 試驗機主機                       油缸下置式主機                  1臺
5.2  油源                   采用進口低噪音高壓齒輪泵              1套
5.3 電液伺服閥                       進口伺服閥                         1只
5.4控制柜                                                         1臺
5.5 負荷傳感器           高精度輪輻式負荷傳感器(美國)     1只                   
5.6 鋼絞線引伸計                      YYU-15/500                     1只
5.7 位移傳感器                拉線式光電編碼器                   1只
5.8  鋼絞線輔具(mm)                 Φ12.7、Φ15.2             各1套
5.9 伺服控制系統                              1套
5.10 計算機                          聯想品牌機                             1臺
5.11 打印機               黑白激光打印機(惠普P1106)          1臺
 

 

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