全数字电液伺服新型万能材料试验机的研制全数字电液伺服新型万能材料试验机的研制 全数字电液伺服新型万能材料试验机的研 制 赣鬻 应用 全数字电液伺服新型万能材料 试验机的研制 卢长城 (上海华龙测试仪器有限公司,上海2O12O2) 摘要:论述了高能效,高精度,低成本和低油质手动/自动双控全数字伺服新型万能试验机的 研发理念.采用四立柱可调框架结构,活塞深置调心装置,变流量技术,无泄漏技术和全数字多通 道闭环测控系统等新技术.经用户使用证明,该机造型新颖,结构紧密相连,试验空间可调,操作极为便 捷.该机已实现高新技术成果转化,成为适销对路...

  全数字电液伺服新型万能材料试验机的研制 全数字电液伺服新型万能材料试验机的研 制 赣鬻 应用 全数字电液伺服新型万能材料 试验机的研制 卢长城 (上海华龙测试仪器有限公司,上海2O12O2) 摘要:论述了高能效,高精度,低成本和低油质手动/自动双控全数字伺服新型万能试验机的 研发理念.采用四立柱可调框架结构,活塞深置调心装置,变流量技术,无泄漏技术和全数字多通 道闭环测控系统等新技术.经用户使用证明,该机造型新颖,结构紧密相连,试验空间可调,操作极为便 捷.该机已实现高新技术成果转化,成为适销对路的试验机换代产品. 关键词:材料试验机;试验机高度;试验空间;变流量技术;微机控制;数字电液伺服 中图分类号:TH871文献标识码:A文章编号:1001—4012(2006)09—0464—03 THERESEARCHOFNEWTYPED1G1TALELECTRO—HYDRAUL1C SERVOUN1VERSALTEST1NGMACH1NE LUChang-cheng (ShanghaiHualongTestInstrumentCo.Ltd.,Shanghai201202,China) Abstract:Thepaperdiscusstheresearchingandderelopmentideaofhigheffect,precision,lo wcost, oiliness,manualandautocontrolforthenewtypedigitalelectro-hydraulicservouniversaltes tingmachine.Having theadjustablestructureoffourcolumns,theinternalad]ustablecenterdevice,thetechnology ofchangingflow,the technologyofnoleak,thetechnologyofdigitalmuhichannelclosedlooptestingandmeasurin gsystem,andSOOIL Provedbyconsumer:Itisnovel,compactstructure,adjustablespace,convenientoperation.It changesthehighand newtechniquestOproducts.Becometoasuitableandnewproductforconsumer. Keywords:Materialtestingmachine~Highoftestingmachine;Testingspace;Thetechnolog yofchanging flow~Computercontrol;Digitalelectro-hydraulicservo 目前,国内外先进的试验机专业制造商,如德国 ZwICK,美国INSTRON,日本SHIMADZU及国 内专业生产厂商多采用M()GO伺服阀,运用PID 伺服控制技术或购置专用控制器来实现试验机的闭 环控制,但其存在问

  的共同点为: (1)基于电液伺服阀的应用控制原理,系统高 压启动加荷,噪音大,油温高,需加设冷却系统;超大 伺服液压源需建隔音房或制作基坑并加设隔音盖. (2)试验机整机高度高(如1000kN液压万能 试验机整机高度达到4.2m),这给运输,安装和试验 收稿日期:2006—05—05 作者简介:卢长城(1951一),男,高级工程师. 室造价都带来了财力和人力的浪费,人性化操作 欠差. (3)产品由主机,伺服液压源,计算机桌上置微 机,控制器,打印机系统共三部分所组成,产品占地面 积大. (4)在产在役的液压万能试验机可调空间小 (如1000kN液压万能试验机为700mm),不适应当 前高科技所急需的超塑性材料拉伸试验测试伸长率 的

  ,也不适应新型材料力学性能测试中,研究长 试样拉伸试验的需要,以及研究新型工程材料环境 介质影响所需安装环境箱的需求.当前高科技的发 展迫切地需要研制整机高度低,可调试验空间大的试 验机. 卢长城:全数字电液伺服新型万能材料试验机的研制 笔者所论述的试验机采用数字电液伺服控制技 术,四立柱可调框架结构,活塞深置调心装置,变流 量技术,无泄漏技术,全数字多通道闭环测控系统 等,解决了诸多技术难题,成功研制完成集微机化, 智能化和数字化于一体的高精度,高性能及高可靠 性的换代试验机.被上海市科委认定为上海市高新 技术成果转化项目(证书编号:2OO6O3169). 器和拖动系统置于机柜左侧上下柜门内,抽拉式伺 服油源置于机柜下部,可实现便捷检修,且有效缩减 了产品占地面积. 琴台式伺服油源经实践应用证实,便捷的手动/ 自动双联操作实现了变流量加载,噪音低,耗电量 低,对油液的洁净度大幅度降低;节约能源,操作简 捷,可靠性高并长期稳定性高. 1伺服万能试验主机功能特性2数字电液伺服控制技术的功能特性 1.1主机功能原理 该试验机(实用新型专利:ZI02215727.1)采用 油缸下置式结构,试验空间电动调整,试样装夹采用 对夹式液压自动夹紧装置,四立柱卡箍式结构调整主 机高度及试验空间,试台下面安装有高精度载荷传感 器和位移传感器,载荷传感器与活塞深置调心装置相 连接,下横梁,丝杠与安装有油缸的底座形成一个刚 性体,实现试验空间的调整.试验机主机的上横梁, 立柱,试台,传感器与调心装置形成另一个刚性体. 在试验时,上,下钳口夹持住试样,上横梁通过活塞向 上运动,完成对试样的加载.这时,采用变流量技术 通过PIE)伺服控制技术,调节进人油缸内液压油流 量,控制活塞的移动速度.根据材料试验要求,实现 了载荷控制,变形控制,位移控制和三种控制方式之 间的无冲击转换.整机外形见图1. 图1电液伺服万能试验机 Fig.1Electro-hydraulicservouniversaltestingmachine 1.2变流量技术 (1)采用琴台式伺服油源机柜(外观设计专利: ZI02377174.7),在斜面控制面板上设置手动/自 动切换功能键,在手动加荷时,通过旋转电位器调控 液压泵电机转速,调节液压泵输出流量,按规定加荷 速率实现变流量加载. (2)计算机,打印机系统置于机柜台面上,控制 本系统应用最新研制的数字伺服阀(发明专利: ZL98106841.3)和全数字多通道控制技术实现材 料试验过程中的应力控制,应变控制,位移控制并实 现三种控制形式的无冲击转换. 电液数字伺服控制管理系统由CTS-500全数字多 通道闭环测控系统和数字伺服阀构成,与目前国内 外常用的比例阀和伺服阀的电液控制管理系统相比具有 以下优越性: (1)数字伺服阀较传统的比例阀或伺服阀精度 更高.传统的比例阀或伺服阀可以看成是单级控 制,而数字阀的分级控制却是这种单级特性的多次 重复,这使得对控制阀乃至系统性能产生不利影响 的非线性指标,如滞环,饱和及分辨率等非线性因素 被限制在很小的范围内,见图2a所示的比例阀(伺 服阀)和图2b所示的数字阀(分级数8)的输入一输 出特性对照. 鎏 饕 耋 是 电压/最大输入电压电压/最大输入电压 U/U…U/U… (a)(b) 图2比例阀/伺服阀(单级)和数字伺服阀(8级) 输入一输出特性 Fig.2Thecurveofimportandoutportperformanceof proportionalservovalue(singlestage)and digitalservo(8stage) (2)响应速度快(特别是零位附近),数字伺服 阀选用小型步进电机,其固有频率在200~400Hz. (3)数字伺服阀通过一套机械运转换机构驱动 阀芯动作,该机构同时起到力(力矩)放大作用,可对 卢长城:全数字电液伺服新型万能材料试验机的研制 阀芯产生较大的推动力(力矩),增加阀芯动作的可 靠性.以万能试验机10通径的直动数字阀为例,折 算的步进电机对阀芯的最大推力达1000N. (4)在步进电机的跟踪控制过程中,控制器还 对步进电机施加数字碎片信号,该信号频率可自 动变化,从而更有效地消除阀芯卡紧力并保证数字 阀具有高分辨率. (5)采用电液数字阀和直接数字控制技术,系 统工作具备极高的可靠性和环境稳定性. (6)系统采用载荷敏感技术,泵的出口压力与 载荷压力差从始至终保持在1MPa左右,系统效率高,发 热量小,无需加任何冷却器. (7)系统工作可靠,抗污染能力强,无需专门过 滤器,维护简单. (8)自带安全阀,确保系统工作过程中不超载. (9)整个系统测量和控制精度高. 3数据处理与检验结果 在试验过程中,试验力通过载荷传感器转换为 电信号,应变和伸长量通过电子引伸计和位移传感 器转换为电信号,这些电信号经A/D卡转换为数字 信号,由微机系统采样后做处理,试验数据的处理 按GB/T228—2002~金属材料室温拉伸试验

  》 的规定进行,即强度指标按以下公式计算. 上屈服强度: 下屈服强度: p—H一 一 (1) (2) 式中n——上屈服力,N —— 下屈服力,N S.——试样平行长度部分的原始横截面积, mm2 规定非比例延伸强度: 一 (3) 规定残余延伸强度:R=(4) 规定总延伸强度:R一(5) 抗拉强度:Rm=S o (6) 式中F——规定非比例延伸试验力,N F——规定残余延伸试验力,N F——规定总延伸试验力,N Fm——最大力,N 塑性指标按以下公式计算: ? 466? 断后伸长率:A=×lOO%(7) 屈服点延伸率: A一昼监延廑×}(8) T lOC Le 最大力总伸长率: A一告×1oo(9) 最大力非比例伸长率: A一丝登×)TlOO%(1O\/ Le 式中L——试样拉断后的标距,mm —— 试样原始标距,mm L——引伸计标距,mm ?L——最大力(F)总伸长,mm 断面收缩率:Z=×1oo(11) 式中S.——试样平行长度部分的原始横截面积, mm2 S——试样拉断后缩颈处的:最小横截面积, mm2 该产品采用计算机进行自动数据采集和数据处 理,并按上述

  计算要求处理数据(包括数值修 约),并打印出完整的试验报告. 该产品应用的HuaIongTestWorldV4.0软 件,具有多种图形显示功能,如应力一伸长,应力一应 变,应力一时间,可实现任意单项试验曲线界面显示 或多种不同的试验曲线界面显示,以三种不同色彩 显示在同一界面上,视野范围大,图片清晰且便于进 行比对分析.该软件界面友好,将功能菜单,示值显 示,曲线显示,试验数据结果为及产品操作模拟面 板等集成于同一界面内,并具有与远程数据库实现 无缝链接功能.具有强大的试验管理功能,可进行 试验预安排,试验方法编程,试验报告编程,试验结 果数据查询和统计数据管理,用户可根据自身的需求加以 选择和应用. 检验结果

  明,该机的各项性能指标达到和超 过设计的基本要求,见表1. 4结论 新型试验机解决了整机高度的降低与增大试验 空间的矛盾,所研制的主机高度比国内外同类机型 低0.3,1.3m.试验空间扩展至850mm,并可在 0~850mm范围内任意调节.活塞深置调心装置有 效保证了试验机上,下钳口始终处于中轴垂直拉伸 (下转第469页) 葛树涛等:干气压缩机后冷凝器泄漏分析与改进措施 当 蛰 E 镫 鲞 骠 (a)强度胀加密封焊连接(b)强度胀加贴胀连接 图2管板与换热管的两种连接结果] Fig.2Linkageofstrengthexpansionandsealweld oftubeplateandheattransfertube 制造工艺,由于贴胀产生的变形和应力较小,不会对 强度焊接接头产生较大影响.这与传统的先焊后胀 的钢制换热器制造工艺相反,这样做才能够减少焊接接 头的应力,避免裂纹产生.钢制换热器可以先对焊 接接头消除应力然后胀接,因此,制造工艺与此不 同.《容规》_5]第llO条第9款也有类似规定. (3)建议将复合板基层由16MnDIII改为屈服 强度较高的材料,使之大于钛换热管的规定残余伸 长应力(仃舢?320MPa),例如选用20MnMoD (仃?370MPa)或08MnNiCrMoVD(仃.?480MPa) 等. 5结语 根据笔者的分析意见和建议,设计部门已将换 热管和管板的连接改为贴胀加强度焊,并采纳制造 厂建议,将钛一钢复合板和钛管均改为奥氏体一铁素 体双相不锈钢.双相不锈钢在海水中的耐蚀性与钛 不相上下_6].新制作的设备已在某海上油田安装, 未再发生泄漏事故. 参考文献: EliGB151—1999,管壳式换热器Es]. E2]JB/T4745--2002,钛制焊接容器标准释义Es]. E3]JB4727--2000,低温能承受压力的容器用低合金钢锻件Es]. E4]GB/T3625—1995,换热器及冷凝器用钛及钛合金管 Es]. E5]国家质量技术监督局.能承受压力的容器安全技术监察规程 Ez].北京:中国劳动社会保障出版社,1999. E6]肖纪美.材料的应用与发展EM].北京:宇航出版社, 1992. (上接第466页) 表1试验机主要性能指标的检验结果 Tab.1Maintestingresultofspecifications fortestingmachine 状态,经试验检测,试样断裂居中状态好.液压自动 夹具运行自如,夹持可靠且操作便捷.其采用数字 伺服阀实现闭环控制为国内首创. 新型试验机采用油浸式高压静音泵,高强油缸, 航空卡套式管接头,组合垫圈,集成阀板及不锈钢无 缝管组成液压动力系统,全面解决了系统无泄漏 问题. 新型试验机采用AutoCTS-500全数字多通道 闭环测控系统,可对任意通道闭环控制,能实现力, 位移,伸长,应力,应变等多种控制方式,并在各控制 通道之间能够平滑的自由切换,同时基于多CPU 的系统结构,使得PID控制响应快,并达到极高的 控制精度.产品经国家钢铁材料测试中心进行校准 认定,全面符合{JJFllO3—2003万能试验机计算机 数据采集系统评定》的要求. 参考文献: EliGB/T2611—1992,试验机通用技术方面的要求Is]. E2]GB/T16491—1996,电子式万能试验机[Sj. E3]GB/T16826—1997,电液式万能试验机[S]. E4]GB/T228--2002,金属材料室温拉伸试验方法[S]. ? 469?

  本文档为【全数字电液伺服新型万能材料试验机的研制】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑， 图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。

  [版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件，我们尽快处理。

  本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。

  网站提供的党政主题相关联的内容(国旗、国徽、党徽..)目的是配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。

  王建州同志招工来到中国长城铝业公司建设公司机修厂参

  （甘欢迎）佛山工会经济工作实务3--培训课件--20140401pptConvertor

  贸易保障检测消费品测试生命科学检验测试第三方检测行业 300012 华测检测

  VMware中Windows 95虚拟机安装VMTools及显卡驱动的方法

  （甘欢迎）佛山工会经济工作实务3--培训课件--20140401pptConvertor

  贸易保障检测消费品测试生命科学检验测试第三方检测行业 300012 华测检测

  VMware中Windows 95虚拟机安装VMTools及显卡驱动的方法

  DB37T -2974-2017工贸企业安全生产风险分级管控体系细则知识课件

  独白曹卉娟-简谱-吉他谱-钢琴谱-电子琴谱-手风琴谱-二胡谱-笛萧谱-萨克斯谱-古筝谱-歌词

  独白曹卉娟-简谱-吉他谱-钢琴谱-电子琴谱-手风琴谱-二胡谱-笛萧谱-萨克斯谱-古筝谱-歌词

  2023-2024学年黑龙江省哈尔滨市呼兰一中、阿城二中、宾县三中、尚志五中四校物理高三第一学期期末检测模拟试题含解析