一，德國SINCOTEC-MOT-250KN高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)技術(shù)說明

1.1  德國Sincotec高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)機(jī)器用途描述及工作環(huán)境

高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)被廣泛用來測試各種金屬材料及金屬材料制品的抵抗疲勞斷裂性能、S – N、-等曲線,測試和預(yù)制斷裂韌性試樣（如、J_IC等）的疲勞裂紋等；選配不同的夾具或環(huán)境實(shí)驗(yàn)裝置，被廣泛用來測試材料和零部件（如板材、齒輪、曲軸、螺栓、鏈條、連桿、緊湊拉伸等等）的疲勞壽命，可完成對稱疲勞試驗(yàn)、不對稱疲勞試驗(yàn)、單向脈動疲勞試驗(yàn)、塊譜疲勞試驗(yàn)、高低溫疲勞試驗(yàn)、三點(diǎn)彎、四點(diǎn)彎、扭轉(zhuǎn)等種類繁多的疲勞試驗(yàn)。    

高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)在各種類型的疲勞試驗(yàn)機(jī)中，具有結(jié)構(gòu)簡單、沒有維護(hù)的液壓源及閥門、泵或冷卻系統(tǒng)、使用操作方便、效率高、耗能低等特點(diǎn)，所以它被廣泛的應(yīng)用在科研、航空航天、高等院校和工業(yè)生產(chǎn)等部門。

1.2 德國Sincotec高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn)：

       ASTM E 467 軸向疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)中等幅動態(tài)力的標(biāo)定方法

  GB/T 6395-2000 金屬材料疲勞裂紋擴(kuò)展速率試驗(yàn)方法

  ASTM E606標(biāo)準(zhǔn),

  ASTM E647標(biāo)準(zhǔn),

  ASTM E399標(biāo)準(zhǔn),

1.3  德國Sincotec 公司技術(shù)描述

 德國SINCOTEC公司：公司位于德國中部工業(yè)區(qū)的Clausthal市。公司成立于上世紀(jì)六十年代，專注于共振疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的研發(fā)和試驗(yàn)工程技術(shù)咨詢。SINCOTEC公司目前是zui大的共振疲勞試驗(yàn)機(jī)制造廠商，擁有POWER SWING 品牌。德國SINCOTEC在共振試驗(yàn)系統(tǒng)領(lǐng)域是世界的*，不但在現(xiàn)有常規(guī)的電動共振技術(shù)上優(yōu)化改進(jìn)控制和驅(qū)動技術(shù)，并且*了的電動大位移（12毫米動態(tài)行程）共振技術(shù)- Power Swing MOT。在控制技術(shù)上Sincotec更是突破了常規(guī)高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的力控模式，可提供更為靈活的位移和應(yīng)變控制技術(shù)。

SINCOTEC的試驗(yàn)機(jī)廣泛的運(yùn)用在材料試驗(yàn)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)領(lǐng)域，從材料科研，到汽車零部件、航空航天應(yīng)用。SINCOTEC公司目前已在中國擁有眾多的客戶，為不斷提出試驗(yàn)苛刻要求的中國市場提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保證。

    德國Sincotec公司是一家提供材料和結(jié)構(gòu)動態(tài)測試系統(tǒng)的供應(yīng)商，在高效節(jié)能的機(jī)電和電動激勵試驗(yàn)系統(tǒng)領(lǐng)域，是無可爭辯的*。

      Sincotec公司是疲勞特性和疲勞行為研究的專家。它的技術(shù)是為我們安全、可靠生產(chǎn)高疲勞強(qiáng)度的產(chǎn)品提供了強(qiáng)有力的保障。Sincotec系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于個工業(yè)領(lǐng)域，包括航空、汽車、鐵路、鋼鐵、緊固件等疲勞行為和安全性極為關(guān)注的產(chǎn)品；大學(xué)實(shí)驗(yàn)室或研究機(jī)構(gòu)也大量使用Sincotec的系統(tǒng)研究新型材料的力學(xué)特性。

      Sincotec還結(jié)合豐富的測試經(jīng)驗(yàn)和其研究中心近百套測試系統(tǒng)提供各種試驗(yàn)服務(wù)，包括復(fù)雜載荷、高低溫、高壓、腐蝕、震動等。

Sincotec的測試中心滿足DIN EN ISO/IEC 17025標(biāo)準(zhǔn)。

Sincotec高頻試驗(yàn)機(jī)動態(tài)標(biāo)定滿足ISO4965和ASTME467-98標(biāo)準(zhǔn)。

      Sincotec的設(shè)備按驅(qū)動方式分為伺服馬達(dá)驅(qū)動和電動共振驅(qū)動。其以極低的能耗完成高達(dá)300Hz的常態(tài)或復(fù)雜環(huán)境狀態(tài)各種疲勞試驗(yàn)，包括拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)及復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)等。

        Sincotec可提供包括溫度、腐蝕、高壓、燃?xì)獾雀鞣N環(huán)境模擬裝置。

1.4 德國Sincotec 高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)總體設(shè)計(jì)：

SINCOTEC設(shè)備有足夠的動靜態(tài)高強(qiáng)度、高剛度、穩(wěn)定性和高精度，采用*技術(shù)，保證系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能，所選控制系統(tǒng)執(zhí)行組件精度高，可靠性好，抗*力強(qiáng)，響應(yīng)速度快。

SINCOTEC高頻機(jī)器較大的空間設(shè)計(jì)和超剛性設(shè)計(jì),為裝備工件試驗(yàn)和附加環(huán)境裝置提供空間。

SINCOTEC機(jī)器遵守DIN EN ISO/IEC17025標(biāo)準(zhǔn)和JB/T 5488-1991 高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。試樣的測量，試驗(yàn)控制及數(shù)據(jù)存儲、處理全部計(jì)算機(jī)化，并且數(shù)據(jù)具有安全性、可靠性和可移動性。

    工作環(huán)境：

電壓：220V/380V±10%，單相或三相；   頻率：50Hz±3Hz；

 環(huán)境溫度：5℃～40℃；   相對濕度：≤90%。

1.5德國Sincotec高頻電動激振式設(shè)備Power  Swing  MOT 250KN特點(diǎn)

    POWER SWING MOT 共振測試設(shè)備是一個廣泛應(yīng)用的電動激勵的共振測試系統(tǒng)。振動系統(tǒng)的動態(tài)驅(qū)動由一個高性能的可控電動系統(tǒng)來提供；靜載荷由馬達(dá)驅(qū)動一個滾珠絲杠來提供。靜態(tài)驅(qū)動單元安裝在試件安裝臺面的內(nèi)部，它將提供可調(diào)的限位開關(guān)。在準(zhǔn)備狀態(tài)下，靜態(tài)驅(qū)動單元可用手動控制。加載力的大小可在控制單元的顯示器上顯示出來。測試系統(tǒng)可以使用力控制、位移控制或應(yīng)變控制。測試機(jī)器將會按照標(biāo)準(zhǔn)配置一個法蘭型的載荷傳感器。其他更多的傳感器（位移，應(yīng)變）也可選用。

1. 測試區(qū)域以及試件安裝臺較之前產(chǎn)品增大了1.5倍；
2. 頻率范圍至30-150Hz；
3. 的實(shí)時處理的數(shù)字控制器，*的精確度；可提供多種控制模式，力控、位移控制（可選）、應(yīng)變控制（可選）等；優(yōu)化的控制方式使得控制質(zhì)量大大提高
4. 通過伺服驅(qū)動器對名義載荷的*控制能力
5. 劃分等級的用戶權(quán)限（使用權(quán)限，或標(biāo)定功能）
6. 優(yōu)化的人體工學(xué)設(shè)計(jì)
7. 操作的時計(jì)表（可設(shè)置性，維保指示，可重置）

   8.  種類繁多的軟件-模塊等應(yīng)用于所有程序，例如      -  LabMOTION軟件Woehler測試方法，S/N曲線，疲勞極限，

      -  預(yù)制疲勞裂紋等

-  da/dN試驗(yàn)和疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值，裂紋長度在線測量

      -  通用疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)軟件  

1.6 德國高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)測控及采集系統(tǒng)主要功能描述

• 設(shè)備的測控及采集系統(tǒng)應(yīng)具有完整的和功能齊備的相關(guān)軟硬附件，具有載荷、應(yīng)變控制方式；
• 橫梁位置手動快、慢速調(diào)節(jié)功能；
• 橫梁速度任意設(shè)定功能；
• 試驗(yàn)時橫梁可適時鎖緊，否則試驗(yàn)時應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)設(shè)置；
• 設(shè)備可通過計(jì)算機(jī)*的應(yīng)用軟件自動和手動自動控制調(diào)節(jié)相應(yīng)參數(shù)，如系統(tǒng)的增益、相位、反饋響  應(yīng)、激勵等參數(shù)，以產(chǎn)生*的試驗(yàn)頻響效果；
• 由計(jì)算機(jī)進(jìn)行閉環(huán)數(shù)字化智能控制和采集，試驗(yàn)軟件具有英文/德文界面，能基于widows 2000/NT/XP平臺運(yùn)行，所測曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)可輸出到Excel,在Excel中繪制出相應(yīng)測試曲線，可自動生成Word和PDF格式測試報(bào)告。多種控制模式（載荷、位移、應(yīng)變、函數(shù)）在線自動轉(zhuǎn)換，帶有單獨(dú)的遠(yuǎn)端控制面板
• 達(dá)到預(yù)定條件或保護(hù)狀態(tài)時，具有自動存儲試驗(yàn)數(shù)據(jù)并安全停機(jī)等功能；
• 有各種試驗(yàn)方式斷裂或失效判據(jù)的安全停止以及暫停功能；
• 測試數(shù)據(jù)及結(jié)果應(yīng)采用單位，并可與其他工程單位自動轉(zhuǎn)化；
• 試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲、檢索及統(tǒng)計(jì)分析功能；
• 支持用戶自定義公式輸入模式。

二， 設(shè)備配置及技術(shù)參數(shù)描述

2.1  Power Swing MOT 250KN 主機(jī)包含

        MOT電動式高頻共振疲勞試驗(yàn)機(jī)

• POWER SWING MOT
• 機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括帶有振動系統(tǒng)和力傳感器的承載框架
• 用于實(shí)現(xiàn)共振測試的控制機(jī)柜單元EXCITING MOT
• 軟件包EMOTION II，帶有英文WINDOWS 7操作系統(tǒng)
• 22" TFT 液晶顯示器
• 19"控制機(jī)柜，帶有數(shù)字前置放大器
• 控制柜臺面為可麗耐材質(zhì)

   主機(jī)技術(shù)參數(shù)

2.2 控制單元EXCITING MOT及軟件系統(tǒng)

*驅(qū)動系統(tǒng)EXCITING MOT是一個數(shù)字控制的電動驅(qū)動系統(tǒng)，包括的電子部件和軟件包E-MOTION?？刂葡到y(tǒng)以低能耗和對多種測試機(jī)器的高適用性為特點(diǎn)。EXCITING MOT不需要維保，并能提供超高精度的控制。

      通用疲勞軟件E-MOTION是用于操作機(jī)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的通用疲勞軟件系統(tǒng)。它運(yùn)行于WINDOWS XP平臺。標(biāo)準(zhǔn)版本提供了準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所有功能，包括測量及控制信道，還有兩個外部限位開關(guān)的輸入通道（動態(tài)與靜態(tài)）。

    所有部件都安裝在控制架內(nèi)，以滿足IP54的防護(hù)等級。

    控制系統(tǒng)是以力控制為標(biāo)準(zhǔn)工作方式。當(dāng)安裝了可選項(xiàng)的軟件模塊后，可以使用位移或應(yīng)變控制。如果有需要，也可以提供給用戶必要的新增硬件。并且控制器中已經(jīng)預(yù)留了擴(kuò)展槽。連接箱也在控制系統(tǒng)的背面。

    *控制單元是一個集成的模擬－數(shù)字控制電路。測試時，由力傳感器或別的傳感器傳來的數(shù)據(jù)通過一個5kHz載波頻率的放大器放大后進(jìn)入控制器。數(shù)字分析器識別出信號的頻率和振幅，然后將它轉(zhuǎn)變?yōu)槟M信號。數(shù)字相位調(diào)節(jié)器將調(diào)節(jié)相位的實(shí)際值與設(shè)定值之間的差。數(shù)字前置放大器將調(diào)節(jié)振幅。這樣，被編輯過的數(shù)據(jù)再由一個功率放大器放大用來驅(qū)動電動驅(qū)動系統(tǒng)。

控制單元EXCITING MOT裝在一個防塵的控制柜中，保護(hù)等級為IP54，并裝有散熱風(fēng)扇，包括：

工業(yè)用PC，奔4 3GHz，裝于19寸機(jī)箱，配置為：

• 電腦配置P4 3GHz 雙核，2G內(nèi)存，硬盤1T，獨(dú)立顯卡，16：9，1920×1080分辨率的21寸液晶彩顯，可讀寫DVD光驅(qū)帶刻錄×16, 羅技鍵鼠套裝；
• 激光打印機(jī)，高速網(wǎng)卡；
• 有通訊端口，滿足LIMS網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的功能；
• EXCITING MOT并行控制卡
• 數(shù)/模-模/數(shù)轉(zhuǎn)換器用于測量及控制

EXCITING MOT系統(tǒng)裝在19寸控制架里的控制卡電路。

EXCITING MOT的動態(tài)驅(qū)動電源模塊。

按照VDE標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，控制單元滿足CE標(biāo)準(zhǔn)。

數(shù)據(jù)采集速率滿足試驗(yàn)時的zui大試驗(yàn)頻率要求。

軟件應(yīng)具有：自動標(biāo)定試驗(yàn)機(jī)準(zhǔn)確度，自動調(diào)零、可顯示力值與變形量動態(tài)信號并可調(diào)節(jié)PID使實(shí)際波形接近波形、自動查找起振共振頻率（也可用鼠標(biāo)拖拉PID滑桿快速尋找或微調(diào)共振頻率）、達(dá)到預(yù)定條件或保護(hù)狀態(tài)時，自動調(diào)整空氣間隙，自動存儲試驗(yàn)數(shù)據(jù)并安全停機(jī)。

軟件應(yīng)具有自動標(biāo)定試驗(yàn)機(jī)精度、自動調(diào)零、實(shí)時顯示力值（應(yīng)力）、變形量、應(yīng)變和計(jì)算量等動態(tài)信息。

試驗(yàn)軟件可進(jìn)行閉環(huán)數(shù)字化智能控制和采集。

用戶可根據(jù)測試要求，在軟件中方便設(shè)定測試的應(yīng)力比，平均載荷，循環(huán)次數(shù)、測試頻率、應(yīng)變量等多個參數(shù)，用圖或數(shù)字結(jié)果動態(tài)顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，試驗(yàn)結(jié)束后顯示S-N、da/dN等曲線功能。測試軟件可以自動產(chǎn)生測試結(jié)果，統(tǒng)計(jì)分析的測試報(bào)告（可編輯）。

測試軟件應(yīng)具有多用戶管理功能，可進(jìn)行不同權(quán)限的設(shè)置，讓不同權(quán)限的用戶進(jìn)行不同設(shè)置級別的界面菜單，以便于設(shè)備和人員安全的管理。

控制單元的技術(shù)參數(shù)：

2.3 疲勞軟件EmotionII

與WINDOWS 7相配合，標(biāo)配的E-MOTION軟件包提供所有操作共振設(shè)備的功能，例如測量通道和兩個用于限位開關(guān)的外部輸入口（動靜態(tài)各一個）?？捎懈噙x項(xiàng)適用*的試驗(yàn)。

軟件可以顯示頻率預(yù)設(shè)值，實(shí)時顯示當(dāng)前頻率，自動實(shí)時計(jì)算頻率變化的差值。

軟件自動計(jì)算預(yù)設(shè)次數(shù)結(jié)束的時間。

自動記錄試驗(yàn)過程中的各種事件，及相應(yīng)的頻率，時間，載荷循環(huán)次數(shù)。

2.4  分析軟件 LabMOTION

臺階法分析方式的評估需要很長時間才能完成，因而使用評估軟件LabMOTION就變的非常有效及有意義。由于與EMOTION軟件關(guān)聯(lián)，這個程序可以非常輕松地評估測試結(jié)果。評估結(jié)果可以顯示出來并可打印。有了輸出功能的LabMOTION，用戶可以將數(shù)據(jù)結(jié)果導(dǎo)出為PDF, WORD或者EXCEL格式的文件。利用軟件工具LabMOTION，我們可以用臺階法分析方式或S/N曲線方式對疲勞測試的結(jié)果進(jìn)行評估。它將計(jì)算疲勞極限的凈值以及標(biāo)準(zhǔn)偏離。計(jì)算的結(jié)果可以直接顯示于顯示器上。

2.5 預(yù)制裂紋工具軟件 Pre-Crack   per ASTM E399

應(yīng)變控制疲勞試驗(yàn)方法

2.6 裂紋擴(kuò)展工具軟件按 da/dN

根據(jù)ASTM E647的標(biāo)準(zhǔn)，該軟件工具提供CT試樣和三點(diǎn)彎曲的裂紋擴(kuò)展速率測定。

用柔度法測量和顯示裂紋擴(kuò)展速率,裂紋長度和相應(yīng)的應(yīng)力幅值。

通過實(shí)時的高精度測量和控制，選擇裂紋擴(kuò)展長度的級別，逐漸減小應(yīng)力幅來，測定和控制疲勞裂紋擴(kuò)展門檻值 ΔK_th。

測試中控制恒定Kmax，,恒定da/dN和ΔK，恒定R關(guān)系

2.7 附件裝置（選配夾具及其環(huán)境裝置）詳細(xì)參考附件PDF夾具部分文件

2.7.1 自動液壓式圓棒及板材試驗(yàn)夾具

SincoTec液壓自動夾具介紹

液壓夾具一般用于試驗(yàn)載荷大于50 kN的試驗(yàn)，夾具具有自動對中功能。

適用于拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)和循環(huán)載荷測試。

配合機(jī)型：SincoTec POWER SWING MOT/MAG

使用范圍：圓棒與板材試樣等試樣的夾持

使用原理：通過連接液壓源，將液壓轉(zhuǎn)化成機(jī)械夾緊力，對試樣施加一個持續(xù)的夾持力，在實(shí)驗(yàn)過程中夾持試樣

結(jié)構(gòu)組成：外殼，內(nèi)部液壓通路，夾面座（固定夾面） （上下各一個）

夾具照片：

液壓夾具夾面（棒材，板材）：

此液壓夾具夾面用于試驗(yàn)載荷小于150 kN的試驗(yàn)。

適用于拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)和循環(huán)載荷測試。

配合機(jī)型：SincoTec POWER SWING MOT/MAG-250KN

使用范圍：圓棒與板材試樣等試樣的夾持

使用原理：作為液壓夾具與試樣之間的過渡連接，以適應(yīng)不同形狀的試樣，并可以防止試樣在試驗(yàn)時打滑。

結(jié)構(gòu)組成：帶鋸齒的V型或平面鋼鐵塊（每組4個，上下各兩個）

配合試樣：圓棒：8-20mm，螺紋：M10至M24，板材：0-15mm

配合要求：適用的zui小棒狀試樣總長不超過80mm;適用的zui小板狀試樣總長不超過100mm。

2.7.2 常溫扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)夾具：

技術(shù)描述: 與主機(jī)MAG相配、用于常溫下試樣的扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)的夾頭;

           zui大扭矩不小于±500Nm，zui大轉(zhuǎn)角不小于±1°;

連接方式: T型工作臺面法蘭連接.

2.7.3 四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)夾具：

技術(shù)描述:zui大跨距300mm，可實(shí)現(xiàn)拉壓疲勞試驗(yàn)，載荷過零時平穩(wěn)無間隙。

適用試樣：平板或其他帶弧度的板材

2.7.4 高溫爐裝置：

標(biāo)準(zhǔn)1100°C高溫環(huán)境箱

• 標(biāo)準(zhǔn)高溫環(huán)境箱

• 采用對開式，三段加熱爐，不銹鋼外殼
• 溫度加熱范圍：200℃～1100℃,
• 三段控制，可根據(jù)試驗(yàn)溫度自動調(diào)節(jié)PID
• 爐膛內(nèi)徑≥100mm
• 均熱帶長度≥100mm（均熱帶內(nèi)的溫度波動≤±2℃，溫度梯度≤3℃）
• 本高溫爐可根據(jù)需要推入推出測試區(qū)域，安裝裝置帶活動支架 .

2.7.5 高溫圓棒疲勞試驗(yàn)夾具：

技術(shù)描述: 高溫爐配套的高溫圓棒試驗(yàn)夾具，可用于M10-M20的圓棒試樣，在載荷過零時平穩(wěn)無間隙。

溫度適用:  適用于200℃～1100℃高溫試驗(yàn)環(huán)境。

2.7.6 常溫或高溫CT疲勞試驗(yàn)夾具：

高溫合金材質(zhì)，zui大適用溫度1200℃ W=40/50

2.7.7葉片疲勞試驗(yàn)夾具

2.7.8 齒輪疲勞試驗(yàn)夾具

2.7.9鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱主體(環(huán)境裝置)

1）高溫鹽霧試驗(yàn)箱技術(shù)指標(biāo)

*關(guān)于性能數(shù)據(jù)：是在電源電壓AC380V，室溫20℃，無負(fù)荷、無試樣條件下測得數(shù)據(jù)。

2）數(shù)顯示溫度控制系統(tǒng) 

控溫范圍 30-80℃

溫度波動度：≤±0.5℃ （儀表全部采用國產(chǎn) 0.3%精度儀表；分辨率0.1.PID控制）

*鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱連接主體裝置

3）、配套裝置：

 ⑴數(shù)顯高溫鹽霧控制系統(tǒng)                   

     ⑵箱體支架

     (3)進(jìn)口氣泵（無噪音）