電液伺服萬能試驗機是由液壓萬能試驗機發(fā)展而來的。這種試驗機采用先進的電子技術(shù)和液壓伺服技術(shù)。具有電子控制敏捷、精度高.液壓加載范圍廣、響應(yīng)迅速的特點。這種試驗機不僅能對材料進行靜態(tài)常規(guī)試驗。而且更適宜對材料或構(gòu)件進行動態(tài)試驗。例如對材料進行應(yīng)力或應(yīng)變疲勞試驗等。試驗過程通過計算機實現(xiàn)自動控制。可分別對力、位移和變形實現(xiàn)閉環(huán)控制。由計算機設(shè)定正弦波.三角波.方波.程序波等或任意組合控制信號。經(jīng)控制器輸出。由程序直接控制試驗過程。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)特別是材料科學(xué)的發(fā)展。人們更加重視動態(tài)試驗。而電液伺服試驗機能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)高周疲勞.程控疲勞和低周疲勞以及靜態(tài)的恒變形速率.恒負(fù)荷速率和各種模擬仿真試驗系統(tǒng)。因此說這種試驗機是自動化程度高.性能先進的材料試驗設(shè)備。下面介紹我公司生產(chǎn)的電腦式伺服控制萬能材料試驗機的原理和操作方法。

該試驗機的控制系統(tǒng)經(jīng)由我公司改造。實現(xiàn)了計算機控制。

電腦式伺服控制萬能材料試驗機的工作原理

萬能材料試驗機外形如下圖所示。

基本構(gòu)造和原理參看下圖。

萬能材料試驗機主要由加載系統(tǒng).液壓供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)三部分組成。

萬能材料試驗機的加載系統(tǒng)(也稱作主機架)由立柱1、橫梁2、載荷傳感器17、上夾頭3、下夾頭4、橫梁提升液壓缸6、工作臺8、底座10和工作液壓缸13組成。電液伺服閥12可以精密控制工作液壓缸活塞的動作方向和速度。它直接決定著試驗基本參數(shù)(位置、載荷和變形)的控制質(zhì)量。

液壓供給系統(tǒng)8亦即液壓源。它主要由電動機、液壓泵、油箱和冷卻系統(tǒng)組成。電動機直接帶動液壓泵高速轉(zhuǎn)動。將液壓油加壓后經(jīng)濾油器、蓄能器和限壓閥等通過高壓油管送往試驗機加載系統(tǒng)。濾油器保證液壓油的潔凈。使電液伺服閥和液壓缸正常工作。濾油器中的過濾網(wǎng)需要定時更新。蓄能器可以減少液壓動力的波動。提高系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性。保證萬能材料試驗機的精確度和動態(tài)響應(yīng)性能。冷卻系統(tǒng)包括冷卻液壓泵、熱交換器和冷卻水循環(huán)裝置。冷卻液壓泵將工作液壓缸回流的溫度較高的液壓油送入換熱器。冷卻水通過換熱器時帶走液壓油的熱量。使液壓油保持在規(guī)定的溫度以下。以保證萬能材料試驗機的正常運行。若萬能材料試驗機工作時出現(xiàn)圖油溫過高的情況。液壓源會自動停機。機才能重新起動。

電液伺服控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。主要由計算機、控制器和參量傳感器(LVDT位移傳感器11、載荷傳感器17和引伸計15)組成。萬能材料試驗機的工作總是在某一參量(如位置、載荷和變形)的閉環(huán)控制模式下進行的。這些參量之間可以相互切換。但應(yīng)當(dāng)指出。在載荷或變形控制模式下很可能出現(xiàn)“開環(huán)”(如試樣斷裂或出現(xiàn)外界干擾等)。此時萬能材料試驗機會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。這將是十分危險的。為了避免失控現(xiàn)象的發(fā)生。試驗前必須設(shè)定相應(yīng)參量的極限保護功能。由于LVDT位移傳感器11固定在工作液壓缸活塞桿14的下端。因此在位置控制模式下不會出現(xiàn)“開環(huán)”。萬能材料試驗機起動時都處于此種最安全的控制模式之下。

我公司研發(fā)的電腦控制的電液伺服試驗機實現(xiàn)了智能化。試驗時各種控制模式間轉(zhuǎn)換.試驗參數(shù)的選定和保護功能的設(shè)置等都通過人機對話完成。若發(fā)生錯誤。計算機會發(fā)出警告并拒絕執(zhí)行。從而可以使試驗中的失誤減小到最少程度。

電液伺服萬能材料試驗機的操作步驟及注意事項

1.操作步驟

(1)接通控制器的電源。控制器開始自檢。

(2)接通計算機電源。啟動操作系統(tǒng)。

(3)接通液壓系統(tǒng)的電源。三相電源指示燈亮。

(4)開啟液壓系統(tǒng)的水冷循環(huán)系統(tǒng)。

(5)雙擊計算機桌面上軟件圖標(biāo)。啟動控制軟件平臺。恢復(fù)所有通道的標(biāo)定數(shù)據(jù)。

(6)啟動液壓源。先按下開關(guān)盒上的“I”按鈕。此時液壓源低壓啟動。待數(shù)秒后聽到液壓源發(fā)出第二聲響后再松開。接著按下“缸”按鈕。液壓源高壓啟動。保持2s后松開。

(7)在位置控制模式下裝卡試樣。先卡緊試樣上部。移動橫梁2調(diào)整試驗空間。再卡緊試樣下部。最后鎖緊橫梁。

(8)按照試驗方案選擇并啟動應(yīng)用程序。

(9)在應(yīng)用程序中。根據(jù)試驗參數(shù)設(shè)定試驗條件。輸入相應(yīng)數(shù)據(jù)。

(10)設(shè)置各通道的極限保護。其中“定位”的極限保護尤為重要。

(11)全面檢查后。按相應(yīng)程序的啟動按鈕“Start”。開始試驗。

(12)結(jié)束試驗時應(yīng)將試驗機的控制模式轉(zhuǎn)到“定位”控制狀態(tài)。微調(diào)橫梁使載荷降到零點附近后再拆卸試樣。

(13)按下液壓源啟動盒上的“0”按鈕。關(guān)閉液壓電源;關(guān)閉循環(huán)水系統(tǒng)。關(guān)閉控制器和計算機;并認(rèn)真填寫使用記錄。

2.注意事項

(1)操作者應(yīng)認(rèn)真閱讀試驗機的操作規(guī)程和使用手冊。熟練掌握試驗機的基本操作方法。

(2)試驗前應(yīng)該設(shè)計周密的試驗方案。如加載.應(yīng)變量程。試驗控制模式。波形.幅值和頻率。等等。

(3)必須設(shè)置相應(yīng)得保護功能。特別注意設(shè)置“位置極限”保護功能。以保證試驗機的安全運行。

(4)萬能材料試驗機的上下夾頭之間為危險空間。操作人員裝卡試樣時嚴(yán)禁頭部進入此空間。

(5)操作萬能材料試驗機時。應(yīng)當(dāng)兩人在場。一人操作.一人觀察;發(fā)現(xiàn)異常可隨時按下紅色急停按鈕停機(關(guān)閉液壓源)。