一、主機(jī)的概述

1、功能：鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接副扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)主要用于結(jié)構(gòu)鋼高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副及螺母保證載荷試驗(yàn)，鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副的緊固軸力及螺母的扭矩系數(shù)試驗(yàn)。

2、適用標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T1231-91《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈與技術(shù)條件》GB/T3633-1995《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓連接副》

EN14399-2:2005《預(yù)載高強(qiáng)螺栓連接副 第二部分：預(yù)載荷符合性測(cè)試》

3、試驗(yàn)機(jī)由主機(jī)、測(cè)量控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包、功能附件等部分組成。

二、試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成

【主 機(jī)】采用臥式結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)采用焊接結(jié)構(gòu)，以保證整機(jī)的剛性。夾具采用優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼淬火（HRC50～55）方式，主傳動(dòng)軸采用合金結(jié)構(gòu)鋼淬火處理，保證其使用壽命?？梢愿鶕?jù)不同的試件更換不同的夾具。試件的安裝、拆卸方便、快捷。

主機(jī)的工作臺(tái)上設(shè)有各種操作按鈕，方便用戶的操作。

【驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)】由全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。速度調(diào)節(jié)范圍寬，加載均勻、穩(wěn)定，控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)。

【傳動(dòng)系統(tǒng)】采用行星擺線針輪減速器傳動(dòng)，保證傳動(dòng)的均勻、穩(wěn)定及傳動(dòng)精度。橫向空間0mm～600mm范圍內(nèi)任意手動(dòng)調(diào)節(jié)。軸向移動(dòng)部分采用直線導(dǎo)軌副，以消除螺栓加載時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。

【測(cè)量顯示系統(tǒng)】該機(jī)采用負(fù)荷傳感器采集試螺栓的軸向載荷P，高精度非接觸式動(dòng)態(tài)扭矩傳感器采集試樣的扭矩T。光電編碼器測(cè)試螺栓連接副的軸向位移（或轉(zhuǎn)角值）。計(jì)算機(jī)屏幕顯示試件的扭矩T、軸向載荷F、扭矩T—軸向載荷F曲線等。系統(tǒng)可以設(shè)置軸向載荷F，或扭矩T，控制系統(tǒng)的運(yùn)行、停機(jī)，并輸出以下緊固特性值：

螺栓的扭力系數(shù)K。

屈服緊固軸力Ffy。

屈服緊固扭矩Tfy。

極限緊固軸力Ffu。

圖2：試驗(yàn)裝置示意圖

螺栓在加載受力過程中產(chǎn)生的延伸長度，采用LVDT位移傳感器測(cè)試，此信號(hào)直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)，并通過相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，計(jì)算對(duì)應(yīng)的結(jié)果數(shù)據(jù)。

圖3：LVDT位移傳感器

【軟件操作】①控制模式采用智能專家設(shè)置系統(tǒng)，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際要求編制試驗(yàn)過程控制方式，自動(dòng)完成試驗(yàn)。可以設(shè)置試樣的軸向載荷P檢測(cè)扭矩Ｔ，可以設(shè)置試件的扭矩Ｔ檢測(cè)其軸向載荷P，可以在螺栓達(dá)到一定的軸力后再旋轉(zhuǎn)到一定的角度，也可以測(cè)量螺栓的伸長量。可以實(shí)現(xiàn)扭矩、軸向力、扭轉(zhuǎn)角度的三閉環(huán)控制。

②采用計(jì)算機(jī)屏幕顯示，WinXP全中文界面，人機(jī)對(duì)話方式。試驗(yàn)的全部操作均借助CRT，通過計(jì)算機(jī)鍵盤與鼠標(biāo)完成，計(jì)算機(jī)屏幕上顯示試驗(yàn)扭矩T，軸向載荷F，各種試驗(yàn)曲線（力—扭矩曲線，力—時(shí)間曲線，扭矩—時(shí)間曲線,伸長量-軸力曲線，扭轉(zhuǎn)角度-軸力曲線）、試驗(yàn)機(jī)工作狀態(tài)等。并顯示計(jì)算螺栓的緊固特性值等。

③計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)運(yùn)算處理，并提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索、統(tǒng)計(jì)、打印等功能。實(shí)時(shí)顯示，繪制曲線，能進(jìn)行曲線放大或縮小。

④曲線坐標(biāo)的大小可以根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。

⑤試驗(yàn)報(bào)告以Word或Excel格式輸出。

試驗(yàn)過程可以實(shí)現(xiàn)模擬再現(xiàn)。

可以任意多條試驗(yàn)曲線疊加對(duì)比、輸出打印。

可以進(jìn)行數(shù)字化調(diào)零和標(biāo)定。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理方式，便于查詢和維護(hù)。

軟件系統(tǒng)的操作可以實(shí)現(xiàn)三級(jí)用戶管理，安全、方便、快捷。

【安全保護(hù)系統(tǒng)】過載保護(hù)、過電流、過電壓保護(hù)、超速保護(hù)等。

三、主要技術(shù)性能指標(biāo)

1、扭矩： 30000Nm；有效量扭矩范圍：2％～100％F.S

扭矩分辨力：±1/200000（全程分辨力不變化）

2、試驗(yàn)扭矩示值誤差：±1%

3、試驗(yàn)扭矩重復(fù)性示值誤差：≤1%

4、軸向載荷：2500kN；軸力測(cè)量范圍：2％～100％F.S

分辨力：±1/200000（全程分辨力不變化）

5、試驗(yàn)力示值誤差：±1%

6、試驗(yàn)力重復(fù)性示值誤差：≤1%

7、延伸率測(cè)試：測(cè)試行程：10mm，精度±1%

8、有效試驗(yàn)空間： 600mm；（ 0～500mm范圍內(nèi)任意手動(dòng)調(diào)節(jié)）

9、試驗(yàn)機(jī)主軸中心高度：≥100mm；

10、試驗(yàn)加載：0.05～3r/min 任意設(shè)定；

11、旋轉(zhuǎn)角度：最小讀數(shù)值0.10；精度：±0.5%

12、適應(yīng)螺栓長度：≥200mm

11、電壓電壓：AC380V 50Hz 電機(jī)功率：15kW

四、試驗(yàn)機(jī)的工作環(huán)境要求

1、在室溫100C～350C范圍內(nèi)，相對(duì)濕度≤80%；

2、在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺(tái)上；

3、在無震動(dòng)及周圍無腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中；

4、電源電壓的波動(dòng)范圍不應(yīng)超過額定電壓的±10%。

五、試驗(yàn)機(jī)的配置

1、電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器采用日本安川全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)

2、負(fù)荷傳感器2500kN一只

3、雙通道數(shù)字式數(shù)據(jù)采集卡（STC8800）一套（自行研制）

4、高精度扭矩傳感器30000Nm一只

5、主機(jī)一臺(tái)（自行研制）

6、夾具：材料40CrNiMoA淬火（HRC50～55）（免費(fèi)提供三套試驗(yàn)夾具）

7、“聯(lián)想”品牌計(jì)算機(jī)一臺(tái)：顯示器 19寸液晶

8、全中文微機(jī)控制高強(qiáng)度螺栓扭轉(zhuǎn)專用軟件一套

9、HP噴墨打印機(jī)一臺(tái)