微機控制電液伺服多點協(xié)調加載試驗系統(tǒng)

一、系統(tǒng)簡介 微機控制電液伺服多點協(xié)調加載試驗系統(tǒng)，用于對錨具、金屬制品、金屬小型構件、交通工具、建筑材料構件、砼制品構件、建筑小模型、橋墩減震橡膠墊、梁等進行： 單點靜態(tài)壓縮試驗；單點動態(tài)壓縮試驗； 單點低頻疲勞試驗； 單點低周循環(huán)疲勞試驗； 簡支梁三點彎曲動靜試驗； 組合梁三點彎曲動靜試驗； 多點協(xié)調加載試驗； 結構力學試驗； 交通工具造簸試驗。 其他需要多點協(xié)調可控的試驗，試驗過程可以根據(jù)用戶要求編制。

二、系統(tǒng)構成 通常由以下子系統(tǒng)構成：油源、承載框架、伺服作動器、液壓控制系統(tǒng)、基于傳感器和PCI的軟件測量控制系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)。

1.油源 一般采用多路復合相對獨立的設計。每個加載點對應單獨的作動器，配備單獨的電機油泵組，使得各加載點之間基本沒有液壓層面的相互干擾。為了在長期不間斷工作條件下維持理想的油溫，油箱采用大容量設計，同時設置了合適的冷卻裝置（盡可能地采用風冷方式，以方便安裝和維護）。油箱是密封式的，選擇濾油器時亦保留了較大的冗余度，使得油源系統(tǒng)維護工作量變得很小，通常工況下3年以內不需要更換濾油器和補充液壓油。

1. 承載框架 作為有30多年歷史的試驗機廠（浙江競遠機械設備有限公司），我們有經驗豐富的工程師隊伍和從鑄造到鈑金的完整的機加工能力，從設計到制造、檢驗均處于*范圍內，可以根據(jù)用戶需要設計和制作多種規(guī)格的承載框架和反力墻。

3.伺服作動器 作動器在設計上主要根據(jù)系統(tǒng)的總體性能要求來確定作動器的間隙、摩擦、泄漏等諸多參數(shù)。在此基礎上，對執(zhí)行機構的基本結構和確定的各參數(shù)進行綜合調整，優(yōu)化設計，以獲得系統(tǒng)所需的諧振頻率及液壓固有頻率。這樣可以發(fā)送機構諧振與液壓系統(tǒng)的耦合所造成的低頻小阻尼綜合諧振狀態(tài)，提高系統(tǒng)的頻響和工作穩(wěn)定性。動密封件全部采用進口，保證了低摩擦、無外漏、無爬行、無澀滯、高響應、長壽命，滿足了伺服作動器靜態(tài)精度、動態(tài)品質的要求；活塞桿的機械加工是屬于超精加工，其工藝非常考究?；钊麠U上的硬鉻電鍍層經過磨削與拋光，其粗糙度小于Ra0.2μ，活塞桿表面形成鏡面，這是保證活塞桿不泄漏的重要條件；位移傳感器內置，傳感鐵芯運動不受外來干擾，克服了旋轉影響，降低了故障率。

4.液壓控制系統(tǒng) 系統(tǒng)中的關鍵元件電液伺服閥采用世界美國MOOG的產品，具有精度高、靈敏度好、盲區(qū)小、響應快、性能穩(wěn)定可靠的特點，是靜態(tài)試驗和低頻動態(tài)試驗設備中液壓控制的品牌。針對MOOG閥對油液清潔度要求較高的特點，在裝機調試前安排有專門的液壓系統(tǒng)清潔工藝，有效地解決了這個問題，至今未發(fā)生使用中閥堵塞引起的故障。 液壓系統(tǒng)中其他元器件均采用國內的立新產品。

5. 基于傳感器和PCI的軟件測量控制系統(tǒng) 該系統(tǒng)硬件和軟件都具有自主知識產權，可以根據(jù)實際需要隨時作出調整和修改。在性能相同或相近的同時，維護成本與使用進口控制器相比低很多。 系統(tǒng)硬件采用基于PCI總線的插卡式方案，具有與PC機兼容性好，速度快的特點。全卡數(shù)字化設計，沒有任何模擬調整環(huán)節(jié)，板卡質量*取決于設計、制作工藝和元器件質量，因此性能十分穩(wěn)定，通用性和一致性亦很好。在A/D轉換模塊中沒有過于追求高分辨率，采用的是兼顧高速和高位的16位A/D轉換芯片，使得系統(tǒng)在具備足夠的靜態(tài)精度的同時擁有較高的采樣和轉換速度，兼顧了靜態(tài)試驗和低頻動態(tài)試驗，可以勝任試驗數(shù)據(jù)大速率變化的要求。 基于WINDOWS XP環(huán)境，采用的控制軟件已歷經近十年的大量用戶使用，經歷了多次的改版和升級，其內核可稱得上是千錘百煉，鍛造出了穩(wěn)定、高效的特點?；谠搩群说能浖藱C界面不僅提供了通常的三閉環(huán)（力，位移、變形）控制方式及其切換，在數(shù)據(jù)處理部分還提供了*的工具，具備逐點分析、區(qū)間放大、多條曲線疊加等功能。報告輸出界面可以根據(jù)用戶的要求和習慣隨時作出調整。

6.電氣控制系統(tǒng) 電氣部件全部采用品牌產品，操作人員所接觸的按鈕、開關都使用24V直流供電，保證電氣安全。

三、性能指標 1. 采用力傳感器實現(xiàn)對試驗力的無慣性測量 試驗力量程：0～99% 試驗力測量范圍：2～99%FS（可擴展為0.4～99%FS） 試驗力測量誤差：±1%（可擴展為±0.5%） 試驗力值顯示：計算機屏幕顯示直讀數(shù)。 2. 采用引伸計測量試樣標距內變形 變形測量范圍：2～99% FS（連續(xù)全量程測量不分檔） 變形測量誤差：±0.5% FS（非金屬及專用引伸計另計） 變形值顯示：計算機屏幕顯示直讀數(shù)。 3. 采用內置磁致伸縮傳感器測量活塞位移，位移值由計算機屏幕顯示。 位移分辨率：0.01mm　 4. 速度控制 ① 試驗力等速率控制：0.1～99% FS /min 控制范圍：2～99% FS 等速率控制精度：±1% 設定值 ② 變形等速率控制：0.1～99% FS /min 控制范圍：2～99% FS 等速率控制精度：±1% 設定值 ③ 位移等速率控制：0.5～50mm /min 等速率控制精度：±1 % 設定值 ④ 恒試驗力、恒變形、恒位移速率控制：控制精度：±1% 設定值 5.多點協(xié)調能力 具備：在任意加載點以任意加載速度（力、位移、變形）加載，達到后保持設定的時間； 在任意幾個加載點以相同或不同的加載速度加載，達到后各自保持設定的時間； 在上述2種情況下，無論保載與否，亦可以任意設定速率卸載。