微机控制电液伺服多点协调加载试验系统

一、系统简介 微机控制电液伺服多点协调加载试验系统，用于对锚具、金属制品、金属小型构件、交通工具、建筑材料构件、砼制品构件、建筑小模型、桥墩减震橡胶垫、梁等进行： 单点静态压缩试验；单点动态压缩试验； 单点低频疲劳试验； 单点低周循环疲劳试验； 简支梁三点弯曲动静试验； 组合梁三点弯曲动静试验； 多点协调加载试验； 结构力学试验； 交通工具造簸试验。 其他需要多点协调可控的试验，试验过程可以根据用户要求编制。

二、系统构成 通常由以下子系统构成：油源、承载框架、伺服作动器、液压控制系统、基于传感器和PCI的软件测量控制系统以及电气控制系统。

1.油源 一般采用多路复合相对独立的设计。每个加载点对应单独的作动器，配备单独的电机油泵组，使得各加载点之间基本没有液压层面的相互干扰。为了在长期不间断工作条件下维持理想的油温，油箱采用大容量设计，同时设置了合适的冷却装置（尽可能地采用风冷方式，以方便安装和维护）。油箱是密封式的，选择滤油器时亦保留了较大的冗余度，使得油源系统维护工作量变得很小，通常工况下3年以内不需要更换滤油器和补充液压油。

1. 承载框架 作为有30多年历史的试验机厂（浙江竞远机械设备有限公司），我们有经验丰富的工程师队伍和从铸造到钣金的完整的机加工能力，从设计到制造、检验均处于范围内，可以根据用户需要设计和制作多种规格的承载框架和反力墙。

3.伺服作动器 作动器在设计上主要根据系统的总体性能要求来确定作动器的间隙、摩擦、泄漏等诸多参数。在此基础上，对执行机构的基本结构和确定的各参数进行综合调整，优化设计，以获得系统所需的谐振频率及液压固有频率。这样可以发送机构谐振与液压系统的耦合所造成的低频小阻尼综合谐振状态，提高系统的频响和工作稳定性。动密封件全部采用进口，保证了低摩擦、无外漏、无爬行、无涩滞、高响应、长寿命，满足了伺服作动器静态精度、动态品质的要求；活塞杆的机械加工是属于超精加工，其工艺非常考究。活塞杆上的硬铬电镀层经过磨削与抛光，其粗糙度小于Ra0.2μ，活塞杆表面形成镜面，这是保证活塞杆不泄漏的重要条件；位移传感器内置，传感铁芯运动不受外来干扰，克服了旋转影响，降低了故障率。

4.液压控制系统 系统中的关键元件电液伺服阀采用世界美国MOOG的产品，具有精度高、灵敏度好、盲区小、响应快、性能稳定可靠的特点，是静态试验和低频动态试验设备中液压控制的品牌。针对MOOG阀对油液清洁度要求较高的特点，在装机调试前安排有专门的液压系统清洁工艺，有效地解决了这个问题，至今未发生使用中阀堵塞引起的故障。 液压系统中其他元器件均采用国内的立新产品。

5. 基于传感器和PCI的软件测量控制系统 该系统硬件和软件都具有自主知识产权，可以根据实际需要随时作出调整和修改。在性能相同或相近的同时，维护成本与使用进口控制器相比低很多。 系统硬件采用基于PCI总线的插卡式方案，具有与PC机兼容性好，速度快的特点。全卡数字化设计，没有任何模拟调整环节，板卡质量取决于设计、制作工艺和元器件质量，因此性能十分稳定，通用性和一致性亦很好。在A/D转换模块中没有过于追求高分辨率，采用的是兼顾高速和高位的16位A/D转换芯片，使得系统在具备足够的静态精度的同时拥有较高的采样和转换速度，兼顾了静态试验和低频动态试验，可以胜任试验数据大速率变化的要求。 基于WINDOWS XP环境，采用的控制软件已历经近十年的大量用户使用，经历了多次的改版和升级，其内核可称得上是千锤百炼，锻造出了稳定、高效的特点。基于该内核的软件人机界面不仅提供了通常的三闭环（力，位移、变形）控制方式及其切换，在数据处理部分还提供了完善的工具，具备逐点分析、区间放大、多条曲线叠加等功能。报告输出界面可以根据用户的要求和习惯随时作出调整。

6.电气控制系统 电气部件全部采用品牌产品，操作人员所接触的按钮、开关都使用24V直流供电，保证电气安全。

三、性能指标 1. 采用力传感器实现对试验力的无惯性测量 试验力量程：0～99% 试验力测量范围：2～99%FS（可扩展为0.4～99%FS） 试验力测量误差：±1%（可扩展为±0.5%） 试验力值显示：计算机屏幕显示直读数。 2. 采用引伸计测量试样标距内变形 变形测量范围：2～99% FS（连续全量程测量不分档） 变形测量误差：±0.5% FS（非金属及专用引伸计另计） 变形值显示：计算机屏幕显示直读数。 3. 采用内置磁致伸缩传感器测量活塞位移，位移值由计算机屏幕显示。 位移分辨率：0.01mm　 4. 速度控制 ① 试验力等速率控制：0.1～99% FS /min 控制范围：2～99% FS 等速率控制精度：±1% 设定值 ② 变形等速率控制：0.1～99% FS /min 控制范围：2～99% FS 等速率控制精度：±1% 设定值 ③ 位移等速率控制：0.5～50mm /min 等速率控制精度：±1 % 设定值 ④ 恒试验力、恒变形、恒位移速率控制：控制精度：±1% 设定值 5.多点协调能力 具备：在任意加载点以任意加载速度（力、位移、变形）加载，达到后保持设定的时间； 在任意几个加载点以相同或不同的加载速度加载，达到后各自保持设定的时间； 在上述2种情况下，无论保载与否，亦可以任意设定速率卸载。