液壓萬能試驗(yàn)機(jī)微機(jī)控制電液伺服升級(jí)改造

微機(jī)控制電液伺服系統(tǒng)為通用伺服油源系統(tǒng)，適用于油缸密封形式為間隙密封的萬能機(jī)主機(jī)（包括油缸上置的A型機(jī)）；油缸為雙向缸的臥式拉力機(jī)及單拉；帶中壓的Y500;各試驗(yàn)機(jī)廠家生產(chǎn)的壓力試驗(yàn)機(jī)（含壓剪試驗(yàn)機(jī)附帶轉(zhuǎn)角）；定制升級(jí)版可滿足動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)需求。

二、必要性

在GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》中引言部分明確指出：

“本版標(biāo)準(zhǔn)提供了兩種試驗(yàn)速率的控制方法。種方法A為應(yīng)變速率（包括橫梁位移速率），第二種方法B為應(yīng)力速率。方法A旨在減小測(cè)定應(yīng)變速率敏感參數(shù)時(shí)試驗(yàn)速率的變化和減小試驗(yàn)結(jié)果的測(cè)量不確定度。本部分將來將推薦使用應(yīng)變速率的控制模式進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。”

其中明確指出：該方法將來將推薦使用應(yīng)變速率的控制模式進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。

在我們的實(shí)際測(cè)試工作中，都會(huì)遇到不同試驗(yàn)者、不同實(shí)驗(yàn)室、不同試驗(yàn)機(jī)對(duì)同種材料的測(cè)試而數(shù)據(jù)會(huì)有所所差異。這可能是：由于不同操作者選擇的拉伸速率不同、使用試驗(yàn)機(jī)的軟件數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不同、使用的試驗(yàn)機(jī)拉力系統(tǒng)柔度不同等多方面因素所造成。這是我們所有測(cè)試工作者所不希望的。

為保證我們測(cè)試數(shù)據(jù)的一致性，必須嚴(yán)格執(zhí)行GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了方法A應(yīng)變速率控制模式、方法B應(yīng)力速率控制模式，而且提出了對(duì)方法A中根據(jù)平行長度估計(jì)的應(yīng)變速率Lc對(duì)試驗(yàn)機(jī)的柔度修正方法，以及對(duì)計(jì)算機(jī)控制拉伸試驗(yàn)機(jī)使用的建議。這對(duì)我們獲得準(zhǔn)確一致的力學(xué)測(cè)試數(shù)據(jù)是極為重要的。

在當(dāng)前計(jì)算機(jī)普及的時(shí)代，保證嚴(yán)格執(zhí)行GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)是可行的。但是對(duì)于當(dāng)前正在服役的較老款式萬能試驗(yàn)機(jī)(機(jī)械度盤顯示、微機(jī)屏顯式、數(shù)顯式)，由于歷史因素，那些試驗(yàn)機(jī)只能由人工控制試驗(yàn)機(jī)的加載速率，尚不能滿足GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)。但是，可以通過試驗(yàn)機(jī)技術(shù)改造的方式（通過更換油源，增加能進(jìn)行伺服控制的伺服閥及壓差閥，升級(jí)為電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)），煥發(fā)老式試驗(yàn)機(jī)的青春，滿足GB/T228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)要求，繼續(xù)為社會(huì)服務(wù)。

GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

試驗(yàn)測(cè)定的性能結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行修約.如未規(guī)定具體要求，應(yīng)按照如下要求迸行修約

—— 強(qiáng)度性能值修約至1MPa

—— 屈服點(diǎn)延伸率修約至0.1%，其他延伸率和斷后伸長率修約至0.5%

—— 斷面收縮率修約至1%

說明標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的精度要求提高了，較老款式萬能試驗(yàn)機(jī)的力值測(cè)量精度一般在大量程/10000，通過升級(jí)測(cè)控系統(tǒng)，力值測(cè)量精度可以達(dá)到大量程/100000，大大提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

改造的目的是為了使試驗(yàn)機(jī)具備應(yīng)變速率、應(yīng)力速率控制的能力，從而準(zhǔn)確、高效的取得材料的屈服強(qiáng)度（ReH， ReL， Rp ）。

三、主要性能技術(shù)指標(biāo)

1、系統(tǒng)壓力：30Mpa；

2、有效控制范圍：0.12-30 Mpa；

3、試驗(yàn)力示值精度： ±1%（視主機(jī)及傳感器精度）；

4、位移測(cè)量分辨力：0.005mm；

5、變形測(cè)量：標(biāo)準(zhǔn)配置標(biāo)距50mm，大變形量10mm.

6、變形測(cè)量精度: ±0.5%

7、恒力、恒變形、恒位移控制范圍:   0.4%-100%FS；

8、恒力、恒變形、恒位移控制精度: 

               設(shè)定值<10%FS時(shí),設(shè)定值的±1.0%以內(nèi)；

               設(shè)定值≥10%FS時(shí),設(shè)定值的±0.5%以內(nèi)；

9、變形速率控制精度:  速率<0.05%FS時(shí)為±2.0%設(shè)定值內(nèi)；

                      速率≥0.05%FS時(shí)為±0.5%設(shè)定值內(nèi)；

10、活塞大移動(dòng)速度：100mm/min；（根據(jù)實(shí)際情況定）；

11、夾緊：液壓夾緊(選配)；

12、外形尺寸：油源：1400×700×850mm；

13、油源重量:200 kg。

四、控制系統(tǒng)功能特點(diǎn)

1、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，具有集成度高、性能穩(wěn)定、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)?？梢詫?duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，對(duì)試驗(yàn)特性曲線實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)文件能以Access常用數(shù)據(jù)庫或SQLserve大型數(shù)據(jù)庫的方式保存，方便實(shí)現(xiàn)客戶的資源共享及網(wǎng)絡(luò)管理，以及用戶的再分析。對(duì)于用戶自定義的各種Word報(bào)表，該軟件可輕松實(shí)現(xiàn)訪問，解決了不同用戶或同一用戶在不同時(shí)期對(duì)試驗(yàn)報(bào)表有不同需要的難題。該軟件可處理試驗(yàn)力、位移、時(shí)間的原始數(shù)據(jù)及由此派生的曲線。

2、操作系統(tǒng)Windows7/XP平臺(tái)下，全中文操作界面。系統(tǒng)集數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析于一體；

3、保護(hù)功能:該機(jī)具有軟件和機(jī)械兩種限位保護(hù)方式,超過大負(fù)荷自動(dòng)停機(jī)的比例可動(dòng)態(tài)設(shè)定;具有過流、過壓、過載等多種保護(hù)功能。

4、對(duì)于負(fù)荷通道可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)標(biāo)示，直觀方便。

5、批量試驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)曲線的分層次顯示，曲線自動(dòng)跟隨。

6、該軟件可實(shí)現(xiàn)用戶自定義的速度設(shè)定，速度的計(jì)算機(jī)調(diào)整。還可實(shí)現(xiàn)高精度的速度標(biāo)定，隨時(shí)調(diào)整速度檔位和編碼。

7、具有試驗(yàn)力、位移、應(yīng)力、應(yīng)變等多種全數(shù)字閉環(huán)/開環(huán)控制功能，各控制模式可自由平滑切換；

8、具備功能完整的試驗(yàn)過程“編程”功能，可編程步數(shù)達(dá)200 步，并可根據(jù)需要任意擴(kuò)展，完成任意復(fù)雜、任意控制模式切換的試驗(yàn)過程編輯。同時(shí)提供數(shù)據(jù)分析功能，滿足試驗(yàn)人員進(jìn)行試驗(yàn)分析及進(jìn)行特殊試驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理；

9、監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過程：對(duì)試驗(yàn)過程中的試驗(yàn)力、位移、曲線等多種參數(shù)可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示。

10、軟件權(quán)限分級(jí)管理功能：為了提高軟件及數(shù)據(jù)的安全性，該軟件可以通過設(shè)置不同的密碼保護(hù)來實(shí)現(xiàn)分權(quán)限管理功能。

11、結(jié)果再現(xiàn)功能：試驗(yàn)操作完成并存盤后，可根據(jù)用戶需要在以后任意時(shí)間打開并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行再分析。

12、可根據(jù)用戶需要選擇負(fù)荷～時(shí)間、負(fù)荷～位移、位移～時(shí)間等曲線來進(jìn)行試驗(yàn)及數(shù)據(jù)顯示、存儲(chǔ)、分析及打印。

13、曲線逐點(diǎn)遍歷功能：可通過鼠標(biāo)在曲線上點(diǎn)擊力與變形值，以求得每一點(diǎn)的各種參量。

14、結(jié)果對(duì)比功能：可以同時(shí)觀察多個(gè)試驗(yàn)曲線，并可通過多個(gè)曲線的疊加、局部放大來實(shí)現(xiàn)待分析樣品特性的比對(duì)。

15、力接口：力通道接口及試驗(yàn)軟件可根據(jù)用戶需要配備各種傳感器，并能進(jìn)行標(biāo)定、修改參數(shù)及正常試驗(yàn)。

16、數(shù)據(jù)采樣頻率：可根據(jù)用戶試驗(yàn)要求選擇高速采樣頻率。

五、系統(tǒng)配置清單（常規(guī)）

1、 驅(qū)動(dòng)電機(jī)                   皖南電機(jī)

2 、伺服控制用油源             琴臺(tái)式

1）、電液伺服閥             自制

2）、高壓泵                 意大利馬祖奇泵

3）、伺服閥組           自制

3、STC8800雙通道程控放大器     分辨力1/100000

4、高精度液壓傳感器            寧波鎮(zhèn)海

5、引伸計(jì)YYU50-10              北京鋼鐵研究院

6、拉線式位移測(cè)量系統(tǒng)

7、全套附具包括：常用O型圈組合墊、管接頭、連接高壓油管等

8、SmartTest控制軟件

9、聯(lián)想商用品牌機(jī)                                                             

10、惠普A4噴墨打印機(jī)

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