WPG-100型電液伺服高低溫疲勞試驗機

一、WPG-100型電液伺服高低溫疲勞試驗機概述
WPG-100KN型計算機控制電液伺服疲勞試驗機是WPG-XXX型電液伺服疲勞試驗機中的一款，主要用于對各種材料、零部件進行動態(tài)疲勞性能試驗。

二、WPG-100型電液伺服高低溫疲勞試驗機主要結構和功能特點
WPG-100KN型電液伺服疲勞試驗機主要由主機、恒壓伺服油源、液壓夾具、全數(shù)字伺服控制器、計算機系統(tǒng)以及其它必要的附件等組成。
1、主機
主機為雙立柱框架式結構，伺服作動器上置,通過液壓升降、夾緊、松開橫梁調整試驗空間。主要包括移動橫梁、橫梁夾緊松脫機構、立柱、伺服作動器、升降油缸、工作臺、橫梁夾緊及升降液壓模塊等部分。
1.1 移動橫梁：工作臺和橫梁為整體鋼件精加工而成，工作臺和導向柱采用進口脹緊套連接，有效消除連接間隙，保證橫梁升降平穩(wěn)順暢；橫梁內置液壓夾緊松脫機構，采用液壓升降、液壓夾緊、預拉應力松開式結構，保證動態(tài)試驗的穩(wěn)固可靠，同時保證在非試驗狀態(tài)時橫梁鎖止不動。
1.2 升降油缸：用于橫梁的上下移動，調整試驗機的試驗空間。選用標準化系列工程油缸，性能穩(wěn)定，外形美觀，質量可靠。
1.3 立柱：雙立柱結構，選用韓國太敬公司產(chǎn)品，外表面采用電鍍硬鉻處理，具有強度高，剛度大，保證橫梁升降順暢及動靜態(tài)試驗的高剛度要求，生銹。
1.4 橫梁運動液壓模塊：包括移動橫梁液壓夾緊、松開、上升、下降等液壓控制閥組，保證動態(tài)試驗時應有的可靠性。
1.5 力傳感器：置于工作平臺移動橫梁上面，采用輪輻結構形式，具有測量精度高、動態(tài)響應性好、抗側向力好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點；負荷傳感器與作動器活塞桿連接采用法蘭或預應力環(huán)結構，消除連接間隙，保證動態(tài)試驗的控制精度。
1.6 伺服作動器：置于移動橫梁上部，是試驗機進行動態(tài)試驗的關鍵部件：
a、我公司設計生產(chǎn)的伺服作動器是等截面積雙出桿的對稱結構，這種結構具有穩(wěn)定性好、頻響高、控制精度高、抗側向力好等優(yōu)點；缸體和缸蓋均經(jīng)過高精度的珩磨處理，活塞桿表面鍍硬鉻并經(jīng)過特殊工藝拋光處理，以上滿足進口密封件所要求的高硬度和高光潔度要求，并可充分發(fā)揮進口密封件的優(yōu)良的密封效果，使作動器的阻尼小，啟動壓力低，提高密封件和作動器的使用壽命。
b、雙活塞桿對稱結構，穩(wěn)定性及正反向對稱性好，動態(tài)性能穩(wěn)定，無爬行。
c、密封結構合理。采用間隙材料密封結構，活塞與缸體、活塞桿與端蓋之間采用進口高速密封元件密封，密封可靠，摩擦力小。外置的穩(wěn)壓器保證伺服閥的壓力口的控制壓力穩(wěn)定性，有利于提高控制精度，3μ的過濾器可以保證油液的清潔度，保證伺服閥和密封件的使用要求。
d、活塞桿與端蓋之間采用高速耐磨支承環(huán)并使活塞桿為中空形式,保證作動器質量小、剛度大、抗側向載荷能力強。
e、活塞 、活塞桿表面鍍硬鉻層，保證作動器長期使用壽命。
f、作動器內置無接觸位移傳感器，外置電液伺服閥，結構緊湊、合理，作動器本身已具有了力、位移兩個測試回路。
g、電液伺服閥：置于作動器外部，采用MTS公司或MOOG公司G系列伺服閥，該閥的頻響可以達到70Hz，可以保證靜態(tài)實驗的精度要求和動態(tài)試驗的高頻響要求。
h、作動器內部兩端極限位置設計有液壓緩沖區(qū)，避免運行失控產(chǎn)生損傷。
i、磁致伸縮位移傳感器是非接觸測量，尤其使用速度高的情況，可以避免高速運動造成接觸式測量傳感器發(fā)熱、穩(wěn)定性不好等問題，能保證傳感器長期穩(wěn)定工作。
2、恒壓伺服油源
全封閉油箱容積為泵流量的4-6倍，配有空氣濾清器、溫度傳感器、液位傳感器等。油箱內部經(jīng)過酸洗、磷化等處理，保證不污染油液。溫度傳感器和泵站控制系統(tǒng)組成PID閉環(huán)溫度控制，可以適時啟動油液冷卻裝置，保證系統(tǒng)的元件工作在適宜的油液溫度下。泵站壓力21Mpa、系統(tǒng)流量100L/min，按標準模塊化設計生產(chǎn)制造，技術成熟，性能穩(wěn)定。
2.1 油源系統(tǒng)
系統(tǒng)由油泵、電機、壓力調整閥組、蓄能器、濾油器、冷卻系統(tǒng)、油箱、中繼穩(wěn)壓模塊、管路系統(tǒng)等部分組成。
a、 采用三級過濾（油泵吸油口過濾精度100μ，油源出口過濾精度3μ 、中繼穩(wěn)壓模塊過濾精度3μ）裝置，保證伺服閥在高清潔度的環(huán)境下工作。
b、主機與油源之間短管路采用始末端二級穩(wěn)壓蓄能，而長管路采用末端一級穩(wěn)壓蓄能，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定性。
2.2 油泵電機組
a、 選用電機，性能穩(wěn)定，質量可靠。
b、 油泵選內嚙合齒輪泵，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，該內嚙合齒輪泵的主要特點是：
● 采用用軸向和徑向加壓方式，提高了效率，這一技術是其。
● 采用漸開線內嚙合齒輪嚙合傳動，噪音低， 具有優(yōu)良的耐久性和長壽命。
c、油泵吸油口配置過濾精度為100μ的過濾器來保證油泵的可靠性和耐久性。
d、油泵倒置安裝以減小振動和噪音。
2.3 穩(wěn)壓蓄能裝置
a、 配置過濾精度3 微米的精密過濾器，過濾器具有堵塞發(fā)訊裝置，過濾器的安裝位置便于更換濾芯。
b、 配置蓄能器進行蓄能穩(wěn)壓，保證系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。
2.4 伺服油箱
a、全封閉標準伺服油箱，油箱容積按各試驗臺流量的4-6倍設計。
b、具有溫度測量、油位顯示功能，配有空氣過濾裝置。
c、配置直列式水冷卻器安裝在系統(tǒng)回油管路上（或獨立的冷卻循環(huán)系統(tǒng)）。
2.5 中繼穩(wěn)壓模塊
a、作為連接油源與作動器（伺服閥）系統(tǒng)的中繼站，進一步保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及液壓油的清潔性。
b、其上配置進、回油蓄能器、過濾精度為3μ的精密過濾器（帶堵塞發(fā)訊報警裝置）。
c、管路系統(tǒng)：包括油源至中繼穩(wěn)壓模塊、中繼穩(wěn)壓模塊至作動器的管路、接頭及密封件，全部采用優(yōu)質元器件；軟管和接頭采用24度錐形、O型圈配合密封，充分保證液壓管路系統(tǒng)無滲漏油發(fā)生；泵站及管路所用密封件均為保色霞板公司產(chǎn)品。
2.6 油源電氣控制系統(tǒng)
a、實現(xiàn)對油源系統(tǒng)的電氣控制。
b、油源系統(tǒng)具有溫度過限、濾油器堵塞、液位過低等自動停機或報警功能。
c、具有近程和遠程控制和急停功能。
2.7油源附件
隨機配置油源系統(tǒng)、作動器及伺服閥的沖洗附件（電磁閥、分油器等）及沖洗用接頭，濾油器備用濾芯等附件。
3、WPG-801A型全數(shù)字DSP伺服控制器
它是采用自有技術研制開發(fā)的單通道電液伺服DSP控制器，實現(xiàn)系統(tǒng)的電液伺服閉環(huán)控制功能，系統(tǒng)以DSP數(shù)字信號處理器為主體，集PID調節(jié)、測量放大器管理、數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理技術為一體，是目前國外電液伺服普遍采用的控制形式。這一系統(tǒng)主要由函數(shù)發(fā)生器、三通道伺服控制器及其伺服閥驅動器等部分組成，并以伺服閥為單元模板化設計的依據(jù)，其上集成了以下幾個部分：
3.1 函數(shù)發(fā)生器：具有標準函數(shù)（如正弦波、三角波、鋸齒波、梯形波、方波、斜波、組合波、自定義波等）發(fā)生功能，其函數(shù)特征由中樞計算機設定；也可通過中樞計算機接受外部數(shù)據(jù)。
3.2 三通道伺服控制器：這三個通道通常定義為位移伺服控制器、負荷伺服控制器、應變伺服控制器，其通道定義、通道的啟閉、通道控制參數(shù)均由中樞計算機設定。
3.3 模態(tài)轉換控制器：只有開啟二個或三個伺服控制通道時才有意義，因為同一控制通道內的波形轉換己集成在本通道上。模態(tài)轉換控制器主要用來完成控制模態(tài)轉換時的擾動問題。
3.4 伺服閥驅動器：它主要由16位數(shù)模轉換電路、電壓電流變換電路、顫振電路及功率驅動器等組成，主要完成伺服閥的匹配及驅動。
行存儲，用戶可用商用數(shù)據(jù)處理軟件進行二次數(shù)據(jù)處理；

四、 WPG-100型電液伺服高低溫疲勞試驗機主要技術指標
一、電液伺服疲勞試驗機
1、負荷：100kN。
     動態(tài)幅值：100kN。
2、負荷精度：示值的±1%，有效范圍為滿量程的2%—99%。
3、作動器行程（位移）：100 mm。
4、位移測量分辨率：±0.001 mm。
5、試驗頻率：0~20Hz
6、試驗振幅：2mm
5、變形測量精度：示值的±1%，有效范圍為滿量程的2%—99%
6、函數(shù)發(fā)生器：正弦波、三角波、鋸齒波、方波、梯形波、斜波（沖擊波）、脈動三角波、脈動鋸齒波、脈沖波、自定義波、組合波等，其頻率范圍為0.001Hz ~ 100Hz；分辨率為0.001Hz。
7、采樣頻率：100Hz～5KHz
8、控制模式：具有位移、負荷、二種控制模式，且這二種模式可平滑轉換?？刂凭?plusmn;1%。
9、軸向試驗空間：800mm（或用戶）。
10、液壓系統(tǒng)額定流量為100L/min（或用戶），額定工作壓力21Mpa，采用低噪音泵。電源采用三相四線制380ACV。
11、具有完備的保護功能：油源過壓保護，油溫互鎖保護，濾芯堵塞保護，位移、負荷、變形上下限設定超限保護，伺服閥失控保護，電機過流保護等，試驗過程中可做到無人值守。
12、計算機系統(tǒng)由品牌機、打印機及系統(tǒng)軟件、應用軟件等組成，幾乎全部操作均在中文虛擬面板上及遠程手動面板上進行，操作直觀便捷，輕松完成試驗參數(shù)設置、試驗控制、數(shù)據(jù)分析與處理；負荷、變形、位移具有多種顯示模態(tài)，如瞬時值、峰谷值、平均值和幅值等；直接顯示試驗頻率、疲勞次數(shù)等工程量，統(tǒng)計、打印試驗結果、試驗曲線等。
二、WPG-100型電液伺服高低溫疲勞試驗機恒溫試驗箱
1．內容積：     （長×寬×高）0.6m×0.2m×0.6m
2．溫度范圍：   室溫～500℃
3．溫度偏差：    ±1℃
4．溫度波動度：  ≤±0.5℃
5．工作時間：    72小時