DJW-20KN橡膠動(dòng)靜剛度疲勞試驗機

一、  DJW-20KN橡膠動(dòng)靜剛度疲勞試驗機設備的主要功能
1、DJW-20KN電液伺服動(dòng)靜疲勞試驗機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)試驗機）主要用于金屬材料和非金屬材料、部件、結構件、標準件，特別是新型材料如度鋼、鈦合金和增強合成纖維等材料的拉伸、壓縮、疲勞、低周疲勞、裂紋擴展、斷裂力學(xué)試驗，對稱(chēng)循環(huán)、非對稱(chēng)脈動(dòng)交變載荷循環(huán)的疲勞試驗等測定其疲勞性能參數、疲勞壽命、循環(huán)彈性模量、疲勞裂紋擴展速率。
2、主機采用兩柱門(mén)式框架結構，剛度好，結構緊湊，外形簡(jiǎn)潔，加工精細。
3、立柱（光杠）采用調質(zhì)處理后再表面鍍硬鉻拋光工藝，硬度高，耐磨耐腐蝕。
4、光杠與工作臺聯(lián)接應用螺栓夾緊技術(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(xiàn)同軸。
5、伺服作動(dòng)器采用軟支承結構，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（升降速度由節流閥調整）。
8、伺服油源已經(jīng)系列化，可根據試驗的頻率和幅值（位移）的特性要求而自行選擇。
結構原理及性能特點(diǎn)：
DJW-20KN電液伺服動(dòng)靜試驗機主要由兩柱式主機、YYS伺服油源、全數字動(dòng)態(tài)測控器、計算機系統等四部分組成。
1. 主機
主機由機架，伺服作動(dòng)器，移動(dòng)橫梁，構成。機架為組焊件，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，工作臺用螺栓與機座組焊件聯(lián)接，伺服作動(dòng)器安裝在工作臺，工作臺兩側布置鍍鉻拋光的立柱，并采用螺栓鎖緊方式固定與工作臺成為承載框架。移動(dòng)橫梁裝有液壓鎖緊機構，并通過(guò)精密加工的鎖緊銅套安裝于兩立柱間，移動(dòng)橫梁兩側應用鉸鏈與高品質(zhì)的工程缸和機架聯(lián)接，升降方便，鎖緊可靠。移動(dòng)橫梁，通過(guò)定位傳力桿和測力傳感器無(wú)間隙聯(lián)接。液壓夾具分別與作動(dòng)器及測力傳感器相聯(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。
2. YYS系列伺服油源
2.1液壓源類(lèi)別
伺服液壓源是將電能轉換為液壓能的裝置，是為執行元件提供液壓動(dòng)力的裝置。
伺服液壓源根據輸出的流量和電機泵組的數量劃分為單泵系統和多泵系統兩大類(lèi)，一般流量Q=40l/min-Q=120l/min為單泵系統，而流量Q＞120l/min為多泵系統。
2.2液壓源的組成
液壓源主要由油箱組件，電機泵組、單泵濾油調壓集成板，系統濾油壓力控制集成板（多泵系統有），壓力油輸出集油板，回油路集成板，冷卻器（多泵系統還有冷卻循環(huán)系統），戶(hù)外冷卻塔（一般用戶(hù)自備、也可以委托供應商），電氣控制柜等部分組成。
2.2.1油箱組件
油箱由鋼板經(jīng)氣體保護焊接而成，箱內用隔板分成兩個(gè)區域（吸油區、回油區），油箱側面設置清掃口座，放油口（安裝球閥）（還可以應用戶(hù)要求，底部設置加熱器xxkW，對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電機泵組
油泵一般采用啟東高向柱塞泵 ，電機采用大連電機 ，油泵與電機用聯(lián)接盤(pán)和彈性聯(lián)軸器組成電機泵組（也可以選擇一體式電機泵組）。電機泵組采用旁置式結構，臥式安裝在油箱旁，通過(guò)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。電機泵組經(jīng)減震墊固定在槽鋼組焊的底座上（設有集油槽）。底座由地腳螺栓固定于混凝土地基上。
2.2.3單泵組濾油調壓集成板（多泵系統的）
每臺泵組輸出的高壓油首入單泵濾油調壓集成板，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，設有壓力表開(kāi)關(guān)），并且通過(guò)電氣控制，使油泵電機無(wú)載啟動(dòng)，延時(shí)轉換到工作壓力，此單泵壓力較系統工作壓力稍高一些。
單泵組濾油調壓集成板（單泵系統的）
泵組輸出的高壓油首入單泵濾油調壓集成板，集成板上安裝高精度高壓管路濾油器（精度3-5μm）和三級調壓閥及進(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)即報警，這時(shí)要更換新的濾油芯。三級調壓閥限制液壓源的工作壓力，（壓力由壓力表顯示，設有壓力表開(kāi)關(guān)）用戶(hù)可根據試驗要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。
2.2.4系統濾油壓力控制集成板（多泵系統有）
單臺泵組經(jīng)過(guò)單泵組濾油調壓集成板過(guò)濾后的液壓油，分別進(jìn)入系統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調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，由三級調壓閥限制液壓源的工作壓力。由于系統具有多個(gè)泵組及三級工作油壓，所以，用戶(hù)可根據試驗要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。各泵及系統的工作壓力分別由多塊阻尼式抗震壓力表指示出來(lái)。
2.2.5輸出集油板（多泵系統有）系統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
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：?jiǎn)?dòng)、停止（自動(dòng)控制）。壓力：高壓、中壓、低壓。過(guò)載報警：泵組Ⅰ、泵組Ⅱ、泵組Ⅲ、泵組n 、冷卻泵。液位：正常、過(guò)低、報警（停機）。油路堵塞報警：濾油器Ⅰ、濾油器Ⅱ、濾油器Ⅲ、濾油器n、總濾油器。油溫測控器（功能按油溫測控器面板）、具有缺相指示和保護功能。
3．全數字測控器（GTC450）
GTC450型測量控制器與電液伺服系統、測力傳感器、位移傳感器等部件構成全數字測控系統。
測量控制器GTC450型測量控制器是我公司自主開(kāi)發(fā)的升級產(chǎn)品，它通用于電子式試驗機、動(dòng)靜電液伺服式試驗機等各種試驗機，集數據采集、數據處理、過(guò)程控制一體化的新型測控器。它采用了目前的美國SOC（system on chip）片上系統和基于CPLD（復雜可編程邏輯器件）的DSP（數字信號處理）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(kāi)放式數據連接接口，可實(shí)現試驗力、變形、位移閉環(huán)控制，以多步驟方式控制恒試驗力、恒變形、均試驗力速率、勻變形速率、勻試驗速度，在試驗過(guò)程中后三種方式無(wú)沖擊自動(dòng)切換；
3.3體積小，整個(gè)測控器體積僅有50×100×150mm；
3.4測力、測變形分辨力高（動(dòng)態(tài)16位，靜態(tài)19位），且內外不分檔，全程分辨力不變化，用戶(hù)可根據試驗要求自行設定；
3.5具有自動(dòng)調零、自動(dòng)標定等功能；
3.6力和變形通道接口可更換其它規格傳感器，軟件自動(dòng)識別，自動(dòng)標定；
4. 計算機系統及軟件包
4.1計算機系統通過(guò)串口與測量控制系統通訊，工作時(shí)將全部操作納入計算機控制，在中文WINDOWS界面上用虛擬鍵盤(pán)操作。
4.2可對試驗數據實(shí)時(shí)采集，繪制曲線(xiàn)，曲線(xiàn)局部放大或縮小，并打印出試驗曲線(xiàn)；打印的曲線(xiàn)連續光滑，粗細適宜。
4.3試驗曲線(xiàn)圖的顯示樣式可任意定義,(給定曲線(xiàn)和真實(shí)曲線(xiàn))定義包括:曲線(xiàn)圖顯示的字體、字體的顏色,背景色,是否漸變顯示,標題字體、字體顏色等一些設置。
4.4試驗結果可以任意選擇、任意存取，對曲線(xiàn)進(jìn)行再分析；包括數據重新計算，曲線(xiàn)重現,誤差曲線(xiàn)顯示(通過(guò)誤差曲線(xiàn)可以觀(guān)察出任意一時(shí)間內在一定力情況下的變形是否合格), 同組試驗曲線(xiàn)疊加對比,區間曲線(xiàn)顯示(可自動(dòng)根據試驗的真實(shí)情況顯示試驗力和位移、或變形的曲線(xiàn)圖),導出數據點(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(xiàn)；并在試驗過(guò)程中適時(shí)切換，試驗過(guò)程中自動(dòng)調整坐標，保證曲線(xiàn)直觀(guān)清楚。
4.6顯示曲線(xiàn)連續、光滑、粗細適宜，曲線(xiàn)坐標可以任意調整、網(wǎng)格可以任意劃分等分，坐標標記清楚。
4.7可用鼠標在曲線(xiàn)上得到任意采集點(diǎn)的力與位移值或力與變形值。
4.8試驗曲線(xiàn)波形除了有正弦波、矩形波、三角波等常規波形外,還可以任意定義其它波形。
4.9網(wǎng)絡(luò )監控功能,可在內網(wǎng)中觀(guān)察試驗軟件的運行狀態(tài)。
4.10可利用視頻攝像頭來(lái)實(shí)時(shí)對試驗的圖片進(jìn)行采集，圖片采集較短時(shí)間間隔是50ms,圖片數據可以通過(guò)設置任意存儲到任何的網(wǎng)絡(luò )內部的計算機上。
4.11多種控制方式:常規控制、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多種保護方式:力保護、變形保護、溫度保護、幅值保護、等……。
4.14多種結束條件:壽命結束條件、力下降結束條件、基準周期百分比結束條件、等……。
5.系統性能介紹:
5.1軟件面板除下拉式菜單外，有同時(shí)顯示試驗力、位移、變形、時(shí)間、疲勞次數及當前試驗速度的窗口。試驗力顯示窗口，除實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示試驗力外，還有試驗力的峰值顯示窗口（即試驗中的值）、試驗力的谷值顯示窗（即試驗中的最小值）、試驗力的均值顯示窗（即試驗中的平均值）等其它窗口。
5.2試驗曲線(xiàn)窗口，在試驗過(guò)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（可根據操作者需要任意選擇）。對比環(huán)控制試驗除顯示試驗曲線(xiàn)的主窗口外，還具有同時(shí)顯示力-時(shí)間、位移-時(shí)間窗口，這對觀(guān)測閉環(huán)控制試驗是非常有意義的。
5.3軟件的安全性好，不存在由于軟件誤操作而引起計算機死機、試驗機損壞等現象。為提高軟件的安全性，加入了權限保護和信息提示. 權限分為(管理員、普通管理員、試驗員、老師、學(xué)生),不同的權限有不同的操作權力,所以避免了試驗員和學(xué)生在試驗時(shí)的誤操作。信息分為(系統信息、警告信息、友情提示信息、報錯信息),在試驗前后的整個(gè)過(guò)程中都會(huì )有信息在提示試驗操作者該做什么。試驗參數按步驟進(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試驗前只要定義好自已的試驗方案,在試驗時(shí)只要選擇方案名就可以直接進(jìn)行試驗無(wú)需再設置其它參數,在不改變試驗要求的前提下,試驗時(shí)只需三步即可(選擇方案名,編號名稱(chēng),開(kāi)始試驗),使繁瑣的試驗變得非常簡(jiǎn)單.也可在試驗過(guò)程中隨時(shí)改變試驗速度，結束條件及要求的試驗結果等無(wú)限制的所有信息。
5.5數據管理模塊能自動(dòng)處理試驗結果。
5.6報告格式分為(Word格式報告/Excel格式報告),系統自定義的格式報告。測試報告除包括試驗標題、試驗內容、試驗設備、試樣尺寸參數、性能、計算結果及試驗曲線(xiàn)，還包括試驗者姓名、環(huán)境條件等常規選項,其它選項可任意定義。

三、  DJW-20KN橡膠動(dòng)靜剛度疲勞試驗機設備的主要技術(shù)參數