SFWL-1000電液伺服臥式拉力試驗(yàn)機(jī)

技 術(shù) 方 案 書(shū)

一、臥式拉力試驗(yàn)機(jī)使用范圍

    試驗(yàn)類(lèi)型：石油鉆桿的拉伸試驗(yàn)；

一定范圍內(nèi)的壓縮試驗(yàn)。

應(yīng)用領(lǐng)域：建筑行業(yè)

    建材行業(yè)

    冶金行業(yè)

    交通運(yùn)輸行業(yè)

    能源資源行業(yè)

    科學(xué)研究單位

    大專院校

    質(zhì)量檢測(cè)中心

           商品檢測(cè)部門(mén)

   此試驗(yàn)機(jī)為以上領(lǐng)域內(nèi)的理想試驗(yàn)設(shè)備。

二、臥式拉力試驗(yàn)機(jī)廠家
產(chǎn)品介紹

1.試驗(yàn)流程

試驗(yàn)機(jī)接受上級(jí)計(jì)算機(jī)下傳的試驗(yàn)指令、試樣編號(hào)、試樣尺寸等試樣信息。操作者根據(jù)上級(jí)計(jì)算機(jī)下傳的試樣順序（也可人工干預(yù)選擇某一試樣），人工進(jìn)行試樣編號(hào)確認(rèn)后，夾持試樣進(jìn)行試驗(yàn)。

試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)可根據(jù)上級(jí)計(jì)算機(jī)下傳的試驗(yàn)指令自動(dòng)切換不同的試驗(yàn)條件。試驗(yàn)結(jié)束后，試驗(yàn)結(jié)果自動(dòng)傳送到上級(jí)計(jì)算機(jī)。

2.臥式拉力試驗(yàn)機(jī)廠家

試驗(yàn)機(jī)介紹：

該試驗(yàn)機(jī)采用框架結(jié)構(gòu)，單出桿雙作用活塞缸施加試驗(yàn)力，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程，試驗(yàn)數(shù)據(jù)由負(fù)荷傳感器精確測(cè)量，并傳輸至計(jì)算機(jī)，軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)力和活塞位移，并能夠自動(dòng)分析、處理及存儲(chǔ)試驗(yàn)結(jié)果，打印機(jī)可直接打印所需的試驗(yàn)報(bào)告。

機(jī)架剛度強(qiáng)度高，變形小，試驗(yàn)空間可調(diào)，方便不同長(zhǎng)度試樣的試驗(yàn)需求。采用自主研發(fā)并專有閉環(huán)協(xié)調(diào)加載電液伺服控制系統(tǒng)，微機(jī)控制協(xié)調(diào)多級(jí)液壓加載、連續(xù)加荷平穩(wěn)、多級(jí)試驗(yàn)力保持、自動(dòng)保載、自動(dòng)采集并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)、繪制曲線，自動(dòng)打印試驗(yàn)報(bào)告，計(jì)算機(jī)適時(shí)控制試驗(yàn)進(jìn)程、顯示試驗(yàn)力及試驗(yàn)曲線、操作簡(jiǎn)單可靠，便于操作。

3.臥式拉力試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及性能指標(biāo)

• zui大負(fù)荷：              1000kN
• 結(jié)構(gòu)形式：              單出桿雙作用油缸框架結(jié)構(gòu)
• 試驗(yàn)操作高度：          700mm
• 驅(qū)動(dòng)控制方式：          微機(jī)控制電液伺服 
• 試驗(yàn)類(lèi)型：              常溫拉伸等
• 過(guò)載保護(hù)：              105％過(guò)載保護(hù)(無(wú)變形、無(wú)機(jī)械損傷)
• 整機(jī)噪聲：              不超過(guò)70dB
• 負(fù)荷示值準(zhǔn)確度：        優(yōu)于示值的±1%
• 負(fù)荷分辨率：            500000碼，且全程分辨率不變
• 力值測(cè)力范圍：          0.2%～*F·S
• 負(fù)荷控制精度：          優(yōu)于示值的±1%
• 應(yīng)力控制精度：          優(yōu)于示值的±1%
• 位移示值準(zhǔn)確度：        優(yōu)于示值的±0.5%
• 位移分辨率：            0.001mm
• 位移控制精度（速度）:   優(yōu)于示值的±0.5%
• 活塞移動(dòng)速度范圍：      0-100mm/min滿負(fù)荷無(wú)極調(diào)速
• 活塞行程：              800 mm
• zui大拉伸空間：          500-20000 mm（可根據(jù)要求配置）
• 拉伸空間調(diào)整間隔：      500 mm
• 可安裝式樣的寬度：     700 mm
• 拉伸空間中心高度：      500 mm
• 電機(jī)總功率(kW)：        4
• 主機(jī)zui大外形尺寸即占地面積

23000×1200×800（長(zhǎng)×寬×高）

• 控制柜外形尺寸(mm)：    1100×700×930
• 拉伸夾具類(lèi)型：穿銷(xiāo)式拉伸夾具。

三、臥式拉力試驗(yàn)機(jī)技術(shù)性能特點(diǎn)

1.主機(jī)系統(tǒng)

主機(jī)部分主要由油缸座、油缸活塞、前移動(dòng)夾頭座、后移動(dòng)夾頭座、移動(dòng)橫梁及負(fù)荷傳感器等部件組成。油缸座、鋼板焊接框架和后移動(dòng)夾頭座形成受力框架，前移動(dòng)夾頭座和后移動(dòng)夾頭座連接試樣的兩端。單出桿雙作用低摩擦活塞缸在液壓油的作用下帶動(dòng)前移動(dòng)夾頭座運(yùn)動(dòng)，從而將試驗(yàn)力施加到試樣上。后移動(dòng)夾頭座與框架之間采用插銷(xiāo)連接，手動(dòng)穿銷(xiāo)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)通過(guò)控制伺服閥來(lái)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的自動(dòng)控制。

1.1框架

框架上開(kāi)有調(diào)整插銷(xiāo)距離的孔，調(diào)整間隔為300mm。

1.2油缸座

1.3夾頭體

• 前后移動(dòng)夾頭座采用鑄鋼材料整體鑄造而成，強(qiáng)度高，韌性好，鉗口變形小。其結(jié)構(gòu)布筋分布合理，工件剛度大，外型美觀大方，保證整個(gè)零件安全可靠性。

    前夾頭體由主油缸帶動(dòng)移動(dòng)，后夾頭體由電機(jī)、減速機(jī)、鏈輪鏈條等帶動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)空間范圍內(nèi)的電動(dòng)調(diào)整.

1.4油缸

單出桿雙作用活塞缸由高精度機(jī)床加工確保精度，油缸內(nèi)孔zui終工序?yàn)殓衲C(jī)精密加工而成，從而降低了油缸活塞的摩擦，提高試驗(yàn)機(jī)測(cè)量精度及使用壽命。采用進(jìn)口密封件，低摩擦，使用壽命長(zhǎng)。

1.5拉杠

拉杠采用45#優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，既滿足了強(qiáng)度又提高了拉杠的使用可靠性，采用高精度機(jī)床加工，經(jīng)過(guò)時(shí)效、調(diào)質(zhì)、定形等熱處理，確保拉杠的精度。

1.6傳感器

1. 、液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)由高低壓系統(tǒng)兩部分組成，共用一個(gè)油箱。高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)相互獨(dú)立，減少高低壓系統(tǒng)之間的液壓干涉，提高控制精度。

高壓系統(tǒng)為伺服系統(tǒng)，采用伺服閥控制，并采用差動(dòng)油路系統(tǒng)，在滿足試驗(yàn)要求的情況下，可以zui大限度的節(jié)約試驗(yàn)的準(zhǔn)備時(shí)間。泵站配置不大于5μ精密濾油器；采用壓力跟隨系統(tǒng)，隨著負(fù)荷的增加，液壓系統(tǒng)的壓力同時(shí)增大，保證了加荷速度的穩(wěn)定；溢流閥控制系統(tǒng)的zui高壓力，具有安全保護(hù)作用；整套系統(tǒng)按照節(jié)能、布局簡(jiǎn)潔的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)；油箱配電子式油溫油位計(jì)、高壓濾油器、空氣濾清器等并帶有油溫、液位、油阻保護(hù)與指示裝置，根據(jù)油路的使用要求，油源預(yù)留水冷接口（蓄水池等水冷裝置由用戶自備）。

低壓系統(tǒng)采用定壓系統(tǒng)，主要完成后移動(dòng)夾頭的移動(dòng)、后移動(dòng)夾頭的插銷(xiāo)固定、鉗口的夾緊等動(dòng)作。

液壓關(guān)鍵件采用情況如下：

• 液壓泵：低噪音內(nèi)嚙合齒輪泵       意大利馬祖奇
• 伺服閥：直動(dòng)式伺服閥            意大利ATOS
• 密封件：                         德國(guó)油控集團(tuán)

3、電氣系統(tǒng)

采用一體化控制柜的電器系統(tǒng)，強(qiáng)電系統(tǒng)由低壓?jiǎn)?dòng)柜與操作控制臺(tái)兩部分組成。低壓部分配置于油源外側(cè)，用于減少系統(tǒng)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊；操作控制臺(tái)采用臺(tái)式結(jié)構(gòu)，布置于試驗(yàn)操作區(qū)，內(nèi)置遠(yuǎn)程低壓?jiǎn)?dòng)控制裝置，并專門(mén)設(shè)計(jì)的操作面板使各類(lèi)試驗(yàn)操作一目了然。此控制柜集計(jì)算機(jī)、顯示器、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、打印機(jī)和強(qiáng)電控制操作系統(tǒng)與一體，簡(jiǎn)單明了、使用方便?？刂乒裢庑螆D如下：

4、伺服控制系統(tǒng)

電液伺服控制技術(shù)基本原理：電液伺服控制系統(tǒng)具有出力（扭矩）大、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，它既具有電氣控制的靈活性、快速性和較高的控制精度，又有液壓控制的大功率操作能力，還能和計(jì)算機(jī)聯(lián)接以進(jìn)行各種復(fù)雜的控制和數(shù)據(jù)處理；它能進(jìn)行靜態(tài)的變形試驗(yàn)和常規(guī)的力學(xué)性能試驗(yàn)。近年來(lái)，采用電液伺服控制技術(shù)的試驗(yàn)設(shè)備已成為上*試驗(yàn)設(shè)備的主要代表。

電液伺服控制系統(tǒng)由伺服控制器、電液伺服閥、伺服作動(dòng)器及傳感器組成，其原理圖如下圖所示：  

    伺服控制器的主要功能是對(duì)輸入系統(tǒng)的電信號(hào)進(jìn)行綜合、比較、校正和放大；電液伺服閥將伺服控制器輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓能，是電液伺服控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件；伺服作動(dòng)器接受電液伺服閥輸出的壓力油，使作動(dòng)器按要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

5、采集系統(tǒng)

• 力值采集：高精度負(fù)荷傳感器傳感器測(cè)力；
• 油缸位移采集：拉線式光電編碼器自動(dòng)采集；

6、控制系統(tǒng)

6.1主菜單

• 集全數(shù)字電液伺服閉環(huán)控制、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析于一體
• 具備完整的文件操作功能，如試驗(yàn)報(bào)告、試驗(yàn)參數(shù)、系統(tǒng)參數(shù)均可以文件方式存儲(chǔ)。
• 支持各類(lèi)商業(yè)通用打印機(jī)。
• 控制系統(tǒng)以軟件系統(tǒng)為支撐，升級(jí)簡(jiǎn)易。
• 軟件主界面集材料試驗(yàn)日常操作所有功能，如試樣信息錄入、試樣選擇、曲線繪制、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、試驗(yàn)操作等功能于一體，試驗(yàn)操作簡(jiǎn)易、快捷。

6.2試樣信息輸入與選擇

• 軟件設(shè)計(jì)針對(duì)試驗(yàn)操作的快速性和方便性進(jìn)行設(shè)計(jì)，采取特別設(shè)計(jì)方法滿足大批量工藝試驗(yàn)需要。

試樣信息輸入界面

• 試樣形狀可以自由選擇

試樣形狀選擇

6.3曲線繪制

軟件系統(tǒng)提供豐富的試驗(yàn)曲線顯示。如試驗(yàn)力-位移曲線、試驗(yàn)力-時(shí)間曲線、應(yīng)力-應(yīng)變曲線、力-變形曲線、位移-時(shí)間曲線、變形-時(shí)間曲線。

曲線選擇界面

6.4控制操作界面

• 軟件提供開(kāi)環(huán)、速度閉環(huán)控制、單步閉環(huán)控制、編程閉環(huán)控制、全程應(yīng)變控制等五種控制模式。
• 全程應(yīng)變控制是按照GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分 室溫試驗(yàn)方法》確定的試驗(yàn)方法。本軟件分為橫梁位移、引伸計(jì)、考慮主機(jī)鋼度的橫梁位移三種模式。
• 具備靈活的試驗(yàn)過(guò)程“編程”功能，可根據(jù)需要完成任意復(fù)雜，任意控制模式的試驗(yàn)過(guò)程編輯。試驗(yàn)程控方案可存儲(chǔ)、導(dǎo)入、再編輯。

程序編輯界面

6.5完善的數(shù)據(jù)處理功能

•  自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，可進(jìn)行批量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。
• 可選擇多種通用單位，如單位（SI制）、米制單位以及西方傳統(tǒng)單位制等。
• 具備手工數(shù)據(jù)處理功能，適合于用戶進(jìn)行各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析。
• 試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以文本方式進(jìn)行存儲(chǔ)，可用任何商業(yè)通用數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次處理。

數(shù)據(jù)分析主界面

數(shù)據(jù)分析詳細(xì)設(shè)置界面

6.6過(guò)程再現(xiàn)功能：

可以完整的模擬再現(xiàn)整個(gè)試驗(yàn)的過(guò)程，適時(shí)顯示試驗(yàn)曲線在試驗(yàn)中的變化，并適時(shí)顯示當(dāng)時(shí)的試驗(yàn)速度。

6.7過(guò)程再現(xiàn)輔助分析界面：

具有強(qiáng)大的輔助分析功能，它可以逐點(diǎn)顯示任意時(shí)刻任意點(diǎn)的任意參數(shù)量，以及當(dāng)時(shí)的適時(shí)速度值，參數(shù)點(diǎn)在整個(gè)采樣點(diǎn)中的位置等信息。當(dāng)它和鼠標(biāo)在坐標(biāo)上跟隨功能一起使用時(shí)，可以隨鼠標(biāo)在曲線的滑動(dòng)適時(shí)顯示該點(diǎn)的變化情況；它還具有查找定位功能。

鼠標(biāo)跟隨和過(guò)程再現(xiàn)輔助分析界面的綜合使用

6.8數(shù)據(jù)庫(kù)與網(wǎng)絡(luò)接口（可定制）：

軟件采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)作為默認(rèn)的網(wǎng)絡(luò)接口，與第三方軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。如圖為曾經(jīng)聯(lián)網(wǎng)的公司，具體實(shí)現(xiàn)方式需與第三方軟件公司進(jìn)行溝通。

6.9報(bào)表打印部分：

• 選擇打印模板列表，可以選擇一個(gè)打印模板。模板列表顯示的模板均放置在應(yīng)用程序所在目錄下的report目錄中，當(dāng)添加一個(gè)模板時(shí)，只需要復(fù)制模板到此目錄，列表就會(huì)自動(dòng)更新顯示；

• 多個(gè)試驗(yàn)的試驗(yàn)曲線可以疊加顯示

• 對(duì)完成的試驗(yàn)，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)打印，鼠標(biāo)點(diǎn)擊打印預(yù)覽將彈出打印預(yù)覽界面

金屬拉伸實(shí)驗(yàn)報(bào)告界面

7、安全保護(hù)裝置

• 當(dāng)試驗(yàn)力超過(guò)zui大試驗(yàn)力的2％～5％或設(shè)定值時(shí)，過(guò)載保護(hù)；
• 當(dāng)試樣破斷后，自動(dòng)停止試驗(yàn)；
• 當(dāng)活塞移動(dòng)到極限位置時(shí)，行程保護(hù)；
• 當(dāng)后移動(dòng)夾頭座移動(dòng)到極限位置時(shí)，行程保護(hù)；
• 試驗(yàn)區(qū)域有防護(hù)罩，保護(hù)試驗(yàn)人員的安全；
• 帶有油溫、液位、油阻保護(hù)與指示裝置；
• 當(dāng)出現(xiàn)緊急情況時(shí)，直接按下控制柜上的急停按鈕，斷電保護(hù)。

1. 系統(tǒng)配置清單
   1. 主機(jī)系統(tǒng)
      • 單出桿雙作用低摩擦活塞缸（活塞行程800mm）                   1套
      • 前移動(dòng)夾頭座                                                                      1套
      • 后移動(dòng)夾頭座                                                                      1套
      • 后封板                                                                                1套
      • 框架（采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)）                                                   1套
      • 負(fù)荷傳感器                                                                          2只
      • 位移測(cè)量系統(tǒng)（包括位移測(cè)量傳感器及安裝部分）                   1套
      • 插銷(xiāo)機(jī)構(gòu)                                                                       左右各1套
      • 后移動(dòng)夾頭座移動(dòng)裝置                                                          1套

8.2試驗(yàn)附具

• 穿銷(xiāo)式附具                                                          1套

8.3油源系統(tǒng)

• 標(biāo)準(zhǔn)油箱                                                                             1套
• 齒輪泵                                                                       1只
• 電機(jī)                                                                                   1臺(tái)
• 伺服閥                                   ATOS                             1只

8.4電氣部分

• 電氣控制柜                             自主技術(shù)                                1套
• 電氣元器件                             國(guó)內(nèi)                          1套
• 電線電纜                                                                             1套

8.5控制系統(tǒng)

• 測(cè)控卡                                   自主技術(shù)                                1套
• 計(jì)算機(jī)                                   聯(lián)想品牌主流配置                   1臺(tái)
• 打印機(jī)                                   HP打印機(jī)                            1臺(tái)
• 試驗(yàn)軟件                              自主技術(shù)                             1套

8.6其它

• 電氣操作臺(tái)                                                                          1套
• 安全防護(hù)罩                                                                          1套
• 安裝調(diào)試工具及密封備件                                                      1套
• 使用說(shuō)明書(shū)，合格證，裝箱單等隨機(jī)文件                                1套

1. 安裝條件
   • 電源：380V，50Hz，三相五線；
   • 使用現(xiàn)場(chǎng)須有起吊裝置，如行車(chē)、吊車(chē)等吊裝設(shè)備以方便設(shè)備安裝；
   • 設(shè)備安裝基礎(chǔ)由需方完成，提前按照供方提供的基礎(chǔ)圖進(jìn)行施工；
   • 設(shè)備到達(dá)時(shí)，需方負(fù)責(zé)設(shè)備的卸車(chē)及就位工作；
   • 設(shè)備周?chē)辽倭?米的空間以方便安裝和日常維修；
   • 設(shè)備應(yīng)放置在上方?jīng)]有高壓電線等影響設(shè)備安全使用的其它裝置，或者根據(jù)試驗(yàn)機(jī)的具體高度建設(shè)實(shí)驗(yàn)室。

1. 技術(shù)情報(bào)和資料的保密
   1. 本技術(shù)方案屬于我公司技術(shù)資料，用戶應(yīng)對(duì)我方提供的技術(shù)情報(bào)和資料承擔(dān)保密義務(wù)，不論本方案是否采用，本條款*有效；
2. 我方對(duì)用戶提供的技術(shù)情報(bào)和資料亦應(yīng)承擔(dān)保密義務(wù)。