微機控制電液伺服多點協調加載試驗系統

一、系統簡介 微機控制電液伺服多點協調加載試驗系統，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：  單點靜態壓縮試驗；單點動態壓縮試驗； 單點低頻疲勞試驗；  單點低周循環疲勞試驗； 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。 其他需要多點協調可控的試驗，試驗過程可以根據用戶要求編制。

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

 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ISO9000體系范圍內，可以根據用戶需要設計和制作多種規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系統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。在此基礎上，對執行機構的基本結構和確定的各參數進行綜合調整，優化設計，以獲得系統所需的最佳諧振頻率及液壓固有頻率。這樣可以發送機構諧振與液壓系統的耦合所造成的低頻小阻尼綜合諧振狀態，提高系統的頻響和工作穩定性。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精度、動態品質的要求；活塞桿的機械加工是屬于超精加工，其工藝非常考究。活塞桿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  系統中的關鍵元件電液伺服閥采用世界著名品牌美國MOOG的產品，具有精度高、靈敏度好、盲區小、響應快、性能穩定可靠的特點，是靜態試驗和低頻動態試驗設備中液壓控制的首選品牌。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清潔工藝，有效地解決了這個問題，至今未發生使用中閥堵塞引起的故障。  液壓系統中其他元器件均采用國內知名的立新產品。

5. 基于傳感器和PCI的軟件測量控制系統 該系統硬件和軟件都具有自主知識產權，可以根據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。全卡數字化設計，沒有任何模擬調整環節，板卡質量完全取決于設計、制作工藝和元器件質量，因此性能十分穩定，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，使得系統在具備足夠的靜態精度的同時擁有較高的采樣和轉換速度，兼顧了靜態試驗和低頻動態試驗，可以勝任試驗數據大速率變化的要求。  基于WINDOWS XP環境，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，鍛造出了穩定、高效的特點。基于該內核的軟件人機界面不僅提供了通常的三閉環（力，位移、變形）控制方式及其切換，在數據處理部分還提供了完善的工具，具備逐點分析、區間放大、多條曲線疊加等功能。報告輸出界面可以根據用戶的要求和習慣隨時作出調整。

6.電氣控制系統  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. 采用力傳感器實現對試驗力的無慣性測量 試驗力量程：0～100% 試驗力測量范圍：2～100%FS（可擴展為0.4～100%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。 2. 采用引伸計測量試樣標距內變形 變形測量范圍：2～100% FS（連續全量程測量不分檔） 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。 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：0.1～100% FS /min 控制范圍：2～100% FS 等速率控制精度：±1% 設定值 ② 變形等速率控制：0.1～100% FS /min 控制范圍：2～100% 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。