该试验设备的主要组成部分:
1. 高刚性双柱门式主加载框架
2. 智能恒压静音电源
3. 全数字化动态和静态控制系统
4.华硕工业电脑及办公打印机
5. 与测试相关的常规辅助工具
测试台的整体三维示意图:
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双柱疲劳试验机外观
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四柱疲劳试验机外观
PWS-150H 电液伺服动静万能疲劳试验机
一、核心技术参数
| 项目 | 技术指标 |
|---|---|
| 型号 | PWS-150H |
| 最大动 / 静态试验力 | ±150kN |
| 主机结构 | 四柱式框架 |
| 立柱有效净距 | 555mm |
| 有效试验空间 | 800mm |
| 试验力测量范围(动态) | 2%~100%FS |
| 力精度与振幅波动 | 优于示值 ±1%;振幅波动不大于各档位满量程 ±1% |
| 试验力分辨率 | 满量程 1/250000 码 |
| 试验力示值精度 | 动态误差 ±1%;静态误差 ±0.5% |
| 位移测量范围 | ±50mm(总行程 100mm) |
| 位移分辨率 | 0.001mm |
| 位移示值精度 | 示值误差≤±1%,且优于 ±0.5% FS |
| 变形示值准确度 | ≤±2%,且优于 ±0.5% FS |
| 工作频率范围 | 标准配置 0.01Hz~50Hz(上限取决于控制器);静压模式支持 0.01Hz~100Hz |
| 支持波形 | 正弦波、脉冲波、方波、锯齿波、随机波(波形功能由控制器实现) |
| 标配夹具 | 液压强制式平板推压夹具,配套拉杆、切边钳口 |
二、主机框架
本设备为标准化量产机型,采用双柱式主机结构,立柱表面经硬铬镀层与镜面抛光处理。
有效立柱间距:635mm
立柱直径:75mm
上横梁:配备液压升降与液压锁紧机构
最大可调试验间隙:800mm
工作台高度:950mm
框架刚度:3×10⁸ N/m
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三、伺服作动器
| 项目 | 技术指标 |
|---|---|
| 最大试验力 | 匹配机型规格 |
| 最大行程 | ±100mm(总行程 200mm) |
| 结构形式 | 专用动态伺服作动器,适配静态、动态试验;双杆活塞结构,表面精加工,光洁度高,满足长期动态疲劳测试 |
| 密封系统 | 德国进口三重伺服滑环、阶梯密封圈(活塞 / 缸体、活塞杆 / 端盖高速密封);德国 Treble 高速耐磨支撑环,提升作动器刚度与抗横向载荷能力 |
| 测控形式 | 内置位移传感器;外置电液伺服阀、负荷传感器;支持力、位移双闭环控制 |
| 传感器安装 | 负荷传感器安装于活塞杆端部,配置预应力锁紧环,动态试验连接可靠 |
| 限位保护 | 作动器两端设置液压缓冲装置,防止失控冲击损坏设备 |
配套传感元件
| 类别 | 参数详情 |
|---|---|
| 负荷传感器 | 美国 Interface 双向疲劳负荷传感器;双向拉压载荷;额定载荷 ±50kN;过载能力 150% FS;精度 ±1%(匹配控制系统);出厂预校准 |
| 位移传感器 | 中国 AMT 磁致伸缩非接触式位移传感器;量程 ±100mm;精度 ±0.5% FS(匹配控制系统);出厂预校准 |
| 伺服阀 | 美国 MOOG 伺服阀;300kN 机型采用双阀并联;单阀流量 63L/min;总流量 120L/min;额定压力 21MPa;通过伺服阀集成块直接安装于作动器 |
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四、恒压伺服液压源
恒压伺服泵站通常布置在专用泵房,液压油经管路输送至主机附近,采用「软管 - 分配器 - 软管」方式连接伺服作动器。模块化设计,支持多台级联扩展,扩展性强。
| 项目 | 参数 |
|---|---|
| 输出流量 | 36L/min |
| 额定压力 | 21MPa(试验压力可调) |
| 装机功率 | 7.5kW |
| 供电 | AC380V,三相,50Hz |
| 核心部件 | 液压泵、驱动电机、高低压切换阀组、蓄能器、过滤器、油箱、管路系统 |
| 过滤方案 | 三级过滤:吸油口 100μm、出油口 3μm、中继稳压模块 3μm |
| 液压泵 | 德国 Rexroth 智能变量泵,按需供油,低噪音、寿命长 |
| 启停控制 | 由高低压切换阀组控制液压系统启停 |
| 油箱 | 全封闭伺服油箱,最小容积 150L;集成温度检测、空气滤清器、油位观测装置 |
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五、液压强制夹紧夹具
4.1 液压强制夹紧夹具(1 套)
驱动形式:液压强制夹紧机构,适合跨零载荷高低频疲劳试验
工作压力:21MPa,可调范围 1MPa~21MPa
结构特点:开放式结构,方便钳口更换;自锁螺母连接上部负荷传感器与下部作动器活塞杆
配套钳口:圆形试样钳口 2 套、可伸缩平板试样钳口 2 套
4.2 压缩试验夹具(1 套)
规格:φ80mm
适配性:可与液压夹紧机构配套使用,兼容各类选配附件
4.3 交付资料:夹具接口图纸
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六、液压管路系统
全部液压软管采用美国 PARKER 品牌;
主机与泵站管路长度:3m~6m(根据实验室布局调整);
液压夹紧软管、升降油缸软管等其余管路均为美国进口软管。
七、电气控制系统
控制柜就近布置于泵站旁,以西门子 PLC 实现智能远程控制,符合国家电气安全规范。
| 项目 | 说明 |
|---|---|
| 总功率 | 7.5kW |
| 供电制式 | AC380V,三相五线制 |
| 运行逻辑 | 泵站低压启动、高压自动切换 |
| 面板配置 | 电压表、电流表,各电机独立启停按钮 |
| 保护报警 | 油位过低报警、超温预警、过滤器堵塞报警、电机过载保护 |
| 布线 | 线路布局规整,便于维护检修 |
远程控制柜
安装于控制室,PLC 统一管理三台电机启停;
配备运行指示灯、故障报警指示灯;
远程电子压力表实时监测系统压力,同步显示各类报警信号;
控制回路采用安全 24V 工作电压。
注:外部供电电源由甲方提供。
八、闭式循环冷却系统
冷却系统由甲方配套提供;我方提供系统技术参数,配合完成安装布局设计。
九、测控系统与软件平台
9.1 数字控制器硬件配置
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| 配置名称 | 数量 |
|---|---|
| 试验力信号调理单元 | 1 套 |
| 位移信号调理单元 | 1 套 |
| 二级伺服阀驱动单元 | 1 套 |
| 信号发生器 | 1 套 |
| 液压控制单元(泵站启停、高低压切换) | 1 套 |
控制核心:全数字闭环控制系统,实时数据采集、全数字 PID 调节,闭环控制最高频率 5kHz;
内置信号发生器:频率 0.001Hz~600Hz,频率分辨率 0.001Hz;支持正弦波、三角波、方波、斜坡波、锯齿波、随机波、自定义波形及组合波形;
控制模式:力控制、位移控制、应变控制,模式间平滑无扰切换;
系统功能:传感器调零与校准;以太网高速数据通讯;完整液压系统控制;多接口兼容各类传感器与驱动模块。
9.2 测控软件系统
本软件为多通道动态综合测试平台,标准覆盖范围广、操作灵活、数据导入导出便捷,广泛应用于科研院所与工业检测。
运行环境:Windows 7/10;
功能:完整动态疲劳测试功能,支持自定义波形、编制测试流程,实现复杂疲劳试验;静态模块内置国内外主流材料试验标准,兼顾科研与工业检测;
可编程功能:数据采集、试验流程、数据存储、保护条件、事件驱动编程,满足复杂试验需求。
9.3 配套计算机与输出设备
计算机:华硕商用主机,24 英寸液晶显示器,预装 Windows10 操作系统
输出设备:惠普 A4 激光打印机
十、试验附件
拉伸试验附件
压缩试验附件
十一、随机备件与专用工具
| 名称 | 规格 | 数量 |
|---|---|---|
| 备用滤芯 | 3μm | 1 个 |
| 冲洗模块电磁阀 | —— | 1 个 |
| 设备专用工具 | 成套 | 1 套 |
