山東鑫達HST-50微機伺服彈簧疲勞試驗機詳細介紹

一、山東鑫達HST-50微機伺服彈簧疲勞試驗機的簡介：

HST-50微機伺服彈簧疲勞試驗機（以下簡稱試驗機）是我公司研制的系列動靜試驗機產品之一。試驗機的研制、開發過程中博采國際電液伺服動態試驗機公司的開發制造經驗，采用“單元化、模塊化、標準化”開發理念，吸取電液伺服動態試驗機技術，結合國內用戶的實際使用狀況設計而成。

試驗機主機、恒壓伺服泵站、全數字伺服控制器，彈簧專用控制軟件等關鍵部件均由我公司設計制造，伺服閥、密封件、油管等關鍵外購件均選用國際或國內同類產品中的，大大提高了系統的穩定性和可靠性。

二、山東鑫達HST-50微機伺服彈簧疲勞試驗機的產品描述：

1.系統概述

HST-50微機伺服彈簧疲勞試驗機用于彈簧疲勞試驗。該試驗機由一臺主機(上置30KN伺服直線作動器)、試驗附具、一套恒壓伺服泵站（流量37L/min以上、系統壓力21MPa）、全數字單通道伺服控制系統以及計算機打印機、試驗軟件、其它必要的附件等組成。

在不超過系統量程的情況下試驗機可一次同時進行多工位彈簧疲勞試驗。

1.2 主機為2立柱框架式結構， 50KN伺服直線作動器上置于主機橫梁。試驗夾具分別安裝在橫梁和作動器活塞桿頂端。主機橫梁調整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結構，保證試驗過程中橫梁穩固可靠，同時保證在非試驗狀態時橫梁保持鎖止不動。立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，可有效增加立柱抗磨損能力，提高防腐蝕能力，同時增加主機外形的美觀程度。

1.3橫梁運動（升降、鎖緊）由橫梁驅動模塊控制兩只夾緊油缸和兩只升降油缸協調工作完成，驅動模塊采用手動轉閥控制，零泄露，方便可靠。

1.4 負荷傳感器安裝在活塞桿下端面，用于測量試驗負荷。

2．作動器：

2.1 伺服直線作動器是試驗機的核心部件，通過作動器輸出動力。采用自有技術自行設計制造，由作動器主體、液壓控制模塊和傳感器組成。

2.2 作動器參照國際動態試驗機公司的伺服直線作動器結構特點，采用對稱四通伺服閥控對稱作動器原理設計。作動器采用單元化、模塊化、標準化開發理念設計制造，具有低阻尼、高響應、高壽命、大間隙設計的特點。設計理念與美國MTS公司Series 244 Linear Actuators *等同。啟動壓力小于0.05MPa。無爬行現象。

2.3 作動器活塞密封、支撐打破傳統設計，采用非金屬支撐、大間隙設計、高抗側向力，具有高速不燒結自潤滑的特點。組合密封結構具有良好的互換性，方便維修，具有高速不燒結、自潤滑的特點。以上密封方式可有效降低作動器的內摩擦阻力，提高試驗機測試精度和作動器的使用壽命。作動器頻率響應不小于75Hz。

2.4 伺服直線作動器振幅極限位置設計液壓緩沖區，避免運行失控產生損傷。

2.5 伺服直線作動器位移傳感器內置于活塞桿內采用美國Schaevitz公司LVDT位移傳感器，運動靈活不受外來干擾，活塞桿采用超精加工，表面鍍絡拋光達Rα0.4u。

2.6 作動器外置安裝有由過濾精度為0.003mm精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進回油路蓄能器、動態試驗機專用兩級電液伺服閥組成的液壓模塊。精密濾油器安裝在電液伺服閥前，有效防止電液伺服閥因液壓油污染造成堵塞。

2.7 負荷傳感器與液壓夾頭接螺桿處、活塞桿與液壓夾頭處設計有專用消除間隙裝置，進一步提高動態響應性能。

3．試驗附具

專用彈簧試驗附具可同時進行多工位彈簧疲勞試驗。

壓盤等關鍵零件采用特殊熱處理工藝，具有高硬度、耐磨性好等特點。

定位裝置保證彈簧進行疲勞試驗時安全性，保證試驗過程中彈簧無斷裂飛濺現象。

提供擋板，防止彈簧疲勞斷裂傷人。

4．恒壓伺服泵站

泵站主要由底板、油箱、油泵電機組、閥塊、管路、冷卻系統等部分組成。用于提供試驗機工作的動力。

4．1 泵站油箱采用全封閉設計，可有效防止外界雜質進入液壓系統對液壓油的污染。油箱材料采用特殊工藝處理，可有效防止金屬腐蝕對液壓油產生的污染。

4．2  油泵、電機組配置采用串聯雙彈性支撐方式，進一步減少泵站噪音。

4．3  油泵采用低噪音直線共軛內嚙合齒輪泵。直線共額內嚙合齒輪泵特點：在液壓行業被喻為“磨損的油泵”，用于高、精、尖液壓系統。國際上幾大公司把它作為品牌產品來開發和推廣，以確保在液壓行業的地位。與葉片泵、柱塞泵相比，直線共額內嚙合齒輪泵低噪音、無脈動、長壽命等性能。低噪音：直線共額內嚙合齒輪泵其特性為特殊齒輪設計，齒輪齒廊為直線，齒圈齒廓為直線共額線，工作時幾乎沒有困油區，即使在高速運轉，音頻仍平穩平和。長壽命：直線共額內嚙合齒輪泵其長壽命特性取決于耐磨性，內部機械表面及各功能零件之間有一層油膜保護層，幾乎沒有磨損，即使使用一般液壓油，也不易磨損機件。另外，采用雙級加壓承擔壓力差的原理，在增加工作壓力的同時，也改善了泵工作條件，延長泵的使用壽命；

4．4、由主溢流閥、蓄能器、副主溢流閥、副溢流閥和換向閥、精密濾油器組成的高低壓軟切換液壓模塊用于控制泵站輸出壓力；

4．5、泵站具有低壓啟動、高壓切換的工作模式，可有效減輕液壓系統的沖擊；

4．6、泵站配置直列式風冷卻器，用于液壓系統冷卻；

4．7、泵站配置雙電接點溫控表，液位控制計；具有油溫（低于10?C、高于55?C）、液位、濾油器堵塞報警和停車保護功能；

4．8、泵站配置液壓管件和高壓膠管，保證系統無泄漏；

5、控制系統：

5．1  控制通道數量：1個，包括試驗力和試驗位移、試驗變形三個閉環控制回路，具有控制模式無擾平滑切換功能。閉環控制數據刷新頻率為1kHz；控制器A/D、D/A分辨率為16位；信號發生頻率范圍：0.001Hz～100Hz；信號發生器波形：正弦波、三角波、方波、鋸齒波等；兩級伺服閥驅動單元用于驅動伺服閥；遠程液壓泵站控制功能用于遠程控制液壓泵站；控制器具有極限參數設置功能，具有完備的保護功能。除具有過載（110﹪）保護、二級過流保護外，還具有任意設置的動負荷上下限保護、靜負荷上下限保護、頻率保護等。

5．2  電液伺服動態試驗機（系統）控制軟件：系統管理軟件：該軟件是整個全數字伺服控制器工作的基礎，其主要功能是管理控制系統的硬件資源、定義傳感器、數字控制參數調整、設置保護，顯示當前控制模式、液壓和函數發生器狀態以及傳感器標定，并且提供雙蹤數字示波器、數字伺服閥電流表和6塊數字電壓表用于試驗數據實時顯示。函數發生器軟件：該軟件主要用于恒幅動態試驗，例如恒幅疲勞試驗等。函數發生器軟件會自動對控制量(例如載荷)的峰谷值進行跟蹤修正，以保正在整個試驗過程中，每個峰值的動態誤差典型值為±0.5%FS，試驗時操作人員可以動態地改變峰值、谷值和頻率，也能進行人工或自動信號保持，如果自動信號保持循環數間隔被設置，則試驗循環數每增加一個循環數間隔，軟件就會自動把信號保持在設定的水平上，以方便于某些試驗數據的測量(如目測裂紋長度)。軟件可選的波形有正弦波、三角波、方波、斜波、鋸齒波、組合波、組合斜波試驗。試驗結束，軟件會將一些重要的數據存盤，例如試驗載荷、頻率、循環數和試驗時間等。該軟件也可進行簡單的靜態試驗。多功能試驗軟件：該軟件是一個柔性強，功能全的試驗軟件，用戶可以用其設計特殊的試驗方法，卻不需要編程。此軟件將伺服控制器具備的各種控制功能、數據采集功能和其他的一些輔助功能都以圖標的方式做在了一個面板上，用戶可以將這些功能圖標用鼠標拖放到試驗定義面板中，并將其按照用戶需求隨意組合起來，就可以按照用戶自定義的試驗方法進行試驗。

函數發生器軟件：該軟件主要用于恒幅動態試驗，例如恒幅疲勞試驗，恒幅疲勞裂紋擴展試驗等。函數發生器軟件會自動對控制量(例如載荷)的峰谷值進行跟蹤修正，以保正在整個試驗過程中，每個峰值的動態誤差典型值為±0.5%FS，試驗時操作人員可以動態地改變峰值、谷值和頻率，也能進行人工或自動信號保持，如果自動信號保持循環數間隔被設置，則試驗循環數每增加一個循環數間隔，軟件就會自動把信號保持在設定的水平上，以方便于某些試驗數據的測量(如目測裂紋長度)。軟件可選的波形有正弦波、三角波和方波。試驗結束后，軟件會將一些重要的數據存盤，例如試驗載荷、頻率、循環數和試驗時間等。該軟件也可進行簡單的靜態試驗。

多功能試驗軟件：該軟件是一個柔性強，功能全的試驗軟件，用戶可以用其設計特殊的試驗方法，卻不需要編程。此軟件將伺服控制器具備的各種控制功能、數據采集功能和其他的一些輔助功能都以圖標的方式做在了一個面板上，用戶可以將這些功能圖標用鼠標拖放到試驗定義面板中，并將其按照用戶需求隨意組合起來，就可以按照用戶自定義的試驗方法進行試驗。

濟南思達HS-T50微機伺服彈簧疲勞試驗機的控制器技術參數：

5.3.1全數字通用信號調理單元：試驗力、位移閉環控制回路。

5.3.2閉環控制數據刷新頻率為10kHz。

5.3.3控制器A/D分辨率18位、D/A分辨率為16位。

5.3.4信號發生頻率范圍：0.01Hz～100Hz。

5.3.5信號發生器波形：正弦波、三角波、方波、程序波。

5.3.6控制精度：靜態控制精度為0.3％FS，動態控制精度典型值為0.5％FS。

5.3.7兩級伺服閥驅動單元。

5.3.8遠程液壓泵站啟動停止控制功能。

5.3.9計數器容量：無限次。

5.3.10其它必要的I/O輸入輸出單元：四個模擬輸入、四個模擬輸出接口；四個數字輸入、四個數字輸出接口（選配）。