Máquina de prueba de fatiga de suspensión

1. Introducción del producto

El sistema de carga multicanal PDS-1 (en adelante, máquina de prueba) es una de la serie de productos de máquinas de prueba universales dinámicas y estáticas desarrolladas por nuestra empresa. Durante el proceso de desarrollo y desarrollo de la máquina de prueba, la compañía adopta la experiencia en desarrollo y fabricación de la compañía de máquinas de prueba dinámicas internacionalmente famosa, adopta el concepto de desarrollo de "unificación, modularización y estandarización", absorbe la tecnología avanzada internacional de máquinas de prueba dinámicas electromagnéticas. , y está diseñado de acuerdo con la situación de uso real de los usuarios domésticos.

 

 

  

 

Nuestra empresa diseña y fabrica el host de la máquina de prueba, el gabinete de control eléctrico, el servocontrolador completamente digital, el software de control especial multicanal y otros componentes clave, la fuente de alimentación, el módulo de pantalla táctil, el contactor y otras piezas clave compradas. Se seleccionan productos similares nacionales o internacionales de marcas famosas, lo que mejora en gran medida la estabilidad y confiabilidad del sistema.

 

1) Descripción general del sistema

El sistema de carga multicanal PDS-1 se utiliza para el ensayo de fatiga de la sarta suspendida de ferrocarril de alta velocidad. La máquina de prueba se compone de una máquina principal (actuador lineal electromagnético 1KN opuesto arriba y abajo), accesorios de prueba, fuente de corriente, dispositivo de protección de aislamiento, dispositivo de carga de carga lateral, gabinete de potencia total, sistema de servocontrol de un solo canal completamente digital, impresora de computadora. , software de prueba y otros accesorios necesarios.

 

   

 

1.1 El principio de funcionamiento del sistema es el siguiente:

 

 

1.2 El diagrama de bloques de control del sistema es el siguiente

 

(El diagrama esquemático es solo de referencia)

 

1.3 Hosts del sistema Las imágenes de referencia son las siguientes

 

 

1.4 La máquina principal es una estructura de bastidor de 2 columnas y el actuador lineal electromagnético 1KN está instalado en la viga principal de la máquina y en la parte inferior del banco de trabajo. El dispositivo de prueba se instala respectivamente en la parte superior de los dos vástagos del pistón del actuador. El ajuste de la viga principal adopta elevación eléctrica, sujeción mecánica y estructura de liberación elástica para garantizar que la viga sea estable y confiable durante la prueba y para garantizar que la viga permanezca bloqueada en el estado sin prueba. La superficie exterior de la columna está tratada con cromado duro, lo que puede aumentar eficazmente la capacidad antidesgaste de la columna, mejorar la capacidad anticorrosión y aumentar la belleza del cuerpo principal.

 

  

 

1.5 El movimiento de la viga (levantamiento y bloqueo) es controlado por el módulo impulsor de la viga, dos dispositivos de sujeción y dos tornillos de avance se coordinan para completar el trabajo, y el módulo impulsor adopta control de válvula manual, cero fugas , conveniente y confiable.

1.6 El sensor de carga está instalado en la cara del extremo del vástago del pistón para medir la carga de prueba. La capa de aislamiento está reservada en la conexión.

(Nota: 1 sensor de suspensión está instalado en la parte superior del motor principal y 2 clips de alambre están instalados en el extremo del vástago del pistón)

1.7 Para evitar que el conductor se caiga o vibre durante la prueba, toda la máquina está equipada con un soporte de conversión de alambre para evitar la situación anterior. Durante la instalación en sitio, el módulo de alimentación conecta el cable principal al soporte de cableado cerca del equipo a través de un puente estándar, y el soporte y la muestra se conectan mediante una cierta longitud de cable (cable de alta flexibilidad).

Como se muestra en la figura

 

1.8 Fiabilidad y seguridad:

1) Aislamiento sólido: Mantenga la cuerda de prueba encendida durante la vibración sin que se caiga. Utilice una película aislante para cubrir el metal expuesto de los componentes de la viga superior, los componentes del banco de trabajo y la plataforma del extremo inferior (la película es roja en la imagen). Utilice escudo circular para proteger las columnas en ambos lados sin afectar el levantamiento de la viga. El mazo de cables debe ser fijo y se deben usar materiales aislantes en muchos lugares para tomar medidas de protección del aislamiento con otras partes del equipo;

 

 

 

2) La varilla de tracción se fija en la viga con pernos, y el manguito aislante se usa entre la varilla de tracción y la viga, y el dispositivo de resorte se coloca en el medio. Cuando la máquina de prueba está funcionando, se debe aplicar la fuerza de pretensión al resorte y el tamaño de la fuerza de pretensión se controla mediante el perno fijo (el rojo es el material aislante cubierto);

 

  

 

3) El asiento de conexión de la cuerda colgante (cubierto con una película aislante) está conectado con una placa de montaje de aislamiento, y el orificio de la cintura de la placa de montaje de aislamiento puede ajustar la altura del asiento de conexión del arco colgante;

 

 

 

4) Conductividad: la corriente nominal debe cumplir con la corriente de salida del generador de corriente, sin una gran pérdida de corriente ni interferencia con la forma de onda de la corriente;

5) El cable de conexión del dispositivo generador de corriente debe ser resistente a la corrosión, oxidación y aislamiento externo;

6) La parte de unión de la máquina de ensayo de fatiga y el dispositivo generador de corriente requiere alta resistencia mecánica y fácil instalación;

7) Puede adaptarse al rango de longitud de la cadena de inspección (superficie de la línea de contacto con la superficie inferior del cable): 800~1600 mm;

8) Actuador, mesa deslizante, viga superior e inferior, reserve múltiples orificios para facilitar los requisitos de prueba de diferentes condiciones de trabajo. (El sensor y el accesorio correspondiente pueden ser intercambiables)

9) El dispositivo de protección del material aislante se coloca entre la herramienta de sujeción de cables y el soporte.

 

 

Nota: 1. Cuando el soporte se mueve hacia arriba y hacia abajo, los dos bloques deslizantes laterales se mueven hacia arriba y hacia abajo a lo largo del riel deslizante vertical, y los dos rieles deslizantes laterales no afectarán a otras partes.

 

2. Al trabajar, el bloque deslizante debajo del panel aislante puede moverse sobre el riel deslizante sobre la placa de soporte

10) El cable está doblemente sujeto por las dos abrazaderas de cable superior e inferior, el cable y el soporte están aislados con anillos de cerámica y las partes metálicas están cubiertas con una película aislante (el rojo en la figura es el aislamiento película).

 

  

 

11) La abrazadera de cable está bloqueada mediante pernos, la conexión de la abrazadera está aislada y el mazo de cables está sujeto a la posición fija de la abrazadera de cable.

 

  

 

2. Actuador:

2.1 El actuador lineal electromagnético es el componente central de la máquina de prueba y genera energía a través del actuador. Diseñado y fabricado con tecnología propia, está compuesto por cuerpo actuador, módulo de control electromagnético y sensor.

Parámetro básico

El cilindro de accionamiento se coloca debajo de la mesa.

Fuerza dinámica máxima: ±1150N.

Fuerza estática máxima: ±1150N

Carrera efectiva del actuador: +/-100 mm (carrera total 220 mm);

Carrera de compresión máxima 110 mm a 2 hz

Cuando la carrera de compresión máxima es de 20 mm, la frecuencia máxima es de 11 hz,

La duración del experimento no es inferior a 500w veces.

El actuador viene con sensor de desplazamiento láser de alta precisión SONY,

La posición límite de amplitud del actuador está diseñada como amortiguador para evitar que se salga de control y cause daños;

El sistema adopta el dispositivo anti-retroceso, el valor de la fuerza se centra automáticamente, se reduce la fuerza lateral, se reduce el impacto de la prueba de tensión de alta frecuencia y se mejora la forma de onda de la prueba.

2.2 Se han diseñado dispositivos especiales de eliminación de holgura en el tornillo de unión entre el sensor de carga y el mandril y el vástago del pistón y el mandril para mejorar aún más el rendimiento de la respuesta dinámica.

 

 

 

3. Accesorios de prueba

Se utiliza un accesorio cerámico especial para la prueba de fatiga de cuerdas colgantes.

Las piezas clave, como el disco de presión, están tratadas con tecnología especial, que tiene las características de alta dureza y buena resistencia al desgaste (sin aislamiento).

El dispositivo de protección de posicionamiento garantiza la seguridad de la cuerda colgante durante la prueba de fatiga, garantiza que la cuerda colgante se rompa durante la prueba y que el extremo roto no salte, evita que el extremo roto entre en contacto con cualquier posición del equipo y evita descargas eléctricas.

 

 

4. Dispositivo generador de corriente

1) Fuente de alimentación: CA 220 V/CA 380 V 50 Hz;

2) Corriente de salida 0~1050A CA (onda sinusoidal estándar)/CC, la corriente de salida más baja alcanza 300A, error de precisión de corriente ≤±0,5%;

3) Voltaje de salida 0-10 VCC, error de precisión ≤±0,5%;

4) La forma de onda de la corriente de salida es ajustable, la frecuencia de carga es ajustable y el valor RMS verdadero de la corriente es ajustable continuamente;

5) El dispositivo debe garantizar que puede continuar funcionando en el proceso de prueba, con control independiente de encendido, tiempo de apagado y resolución mínima del tiempo de control de 1 ms;

6) Con visualización de forma de onda en tiempo real, configuración de tiempo de encendido, configuración de tiempo de apagado y puede ser apagado independiente al final de la prueba (fractura de muestra) o tener otras medidas de aislamiento de protección;

7) El diseño de distorsión de forma de onda actual debe cumplir con los estándares nacionales y estándares industriales correspondientes;

8) La frecuencia de CA de salida debe estar en línea con el campo real, 50 Hz;

9) El dispositivo debe tener la función de sobrecorriente y sobretensión;

10) Puede medir el tiempo de acción actual de la cuerda colgante y puede registrar sincrónicamente el tiempo de acción de bloqueo;

Parte de software:

11) Curva de corriente dinámica, función de visualización de curva de corriente promedio (RMS), visualización del valor máximo y mínimo de corriente pico en tiempo real, registro histórico de pico actual.

Parámetros detallados:

Método de producción		SPWM
ENTRADA	Fases	3φ4W
	Voltaje	380V±10%
	Frecuencia	47 HZ-63 HZ
SALIDA	Fases	1φ2W
	Voltaje Fuente de corriente constante	10V (voltaje de apertura)
	La corriente indica la fuente de corriente constante	0~1000A Ajustable
	Frecuencia	45 HZ ~ 200 HZ
	Cableado	Extracción de tiras de cobre
	Protección	El circuito electrónico identifica rápidamente sobrecorriente, sobrevoltaje y sobretemperatura, apagado automático, estado sin prueba VA=0

 

Pantalla LED		Voltaje Vms, corriente Arms, frecuencia Fre, potencia Potencia, factor de potencia PF
Relación de ajuste de potencia		0,1%
Tasa de ajuste de carga		0,5%FS
Tasa de distorsión de forma de onda		3% (carga resistiva pura)
Regulación de frecuencia		0,01%
Resolución de voltaje		0,1 V
Resolución actual		0,1(A)
Resolución de frecuencia		0,1 HZ
Precisión de medición	Voltaje	0,5 %FS+5 dígitos
	Actual	0,5 %FS+5 dígitos
	Potencia	0,5 %FS+5 dígitos
	Frecuencia	0,01 %FS+5 dígitos
Establecer precisión	Actual	0,5%FS
	Frecuencia	0,3%FS
Protección		Sobrecorriente; Sobretemperatura; Sobrecarga
Entorno		Temperatura: 0 ℃ -45 ℃; Humedad relativa: 0-90% (estado sin condensación); Altitud: 1500 m
Reactancia de aislamiento		500 VCC 20 MQ o superior
Aislamiento de voltaje		1800 Vca/5mA/1min
Modo de refrigeración		Enfriamiento forzado por ventilador
An*Al*Pr(mm)		Ancho:550 Alto:700 sin ruedas P700
Eficiencia		≥98%
Ruido		≤60 dB(1 m)
Nivel de protección		IPX20

 

5. Sistema de control:

5.1 Número de canales de control: 2, incluidos tres bucles de control de bucle cerrado de fuerza de prueba, desplazamiento de prueba y deformación de prueba, con función de conmutación suave y sin perturbaciones del modo de control. La frecuencia máxima de actualización de datos de control de circuito cerrado es 1 kHz; La resolución del controlador A/D y D/A es de 16 bits. Rango de frecuencia de señal: 0,001 Hz ~ 100 Hz; Forma de onda del generador de señal: onda sinusoidal, onda triangular, onda cuadrada, onda en diente de sierra, etc. La unidad de servoaccionamiento se utiliza para accionar el motor lineal; Función de control de habilitación de servo remoto para la potencia de accionamiento del motor lineal de control remoto; El controlador tiene la función de configuración de parámetros límite y función de protección completa. Además de la protección contra sobrecarga (110%) y la protección secundaria contra sobrecorriente, también tiene protección de carga dinámica arbitraria, protección de carga estática, protección de frecuencia, etc.

 

5.2 Software de control de la máquina (sistema) de prueba dinámica: Software de gestión del sistema: El software es la base de todo el servocontrolador digital, sus funciones principales son gestionar los recursos de hardware del sistema de control, definir el sensor, ajuste los parámetros de control digital, configure la protección, muestre el modo de control actual y el estado del generador de funciones y la calibración del sensor. El osciloscopio digital de doble traza, el servoamperímetro digital y 6 voltímetros digitales se proporcionan para la visualización en tiempo real de los datos de prueba. Software generador de funciones: el software se utiliza principalmente para pruebas dinámicas de amplitud constante, como la prueba de fatiga de amplitud constante. El software del generador de funciones rastreará y corregirá automáticamente los valores de pico y valle de la cantidad de control (como la carga) para garantizar que el valor de error dinámico típico de cada pico sea ±0,5% FS durante todo el proceso de prueba. Durante la prueba, el operador puede cambiar dinámicamente el pico, el valle y la frecuencia, y también puede realizar retención de señal manual o automática. Si se establece el intervalo de ciclo de retención de señal automática, cada vez que el número de ciclos de prueba aumenta en un intervalo de ciclo, el software mantendrá automáticamente la señal en un nivel establecido para facilitar la medición de algunos datos de prueba (como la longitud visual de la grieta). . Las formas de onda opcionales del software son onda sinusoidal, onda triangular, onda cuadrada, onda oblicua, onda en diente de sierra, onda combinada y prueba de onda oblicua combinada. Al final de la prueba, el software guardará algunos datos importantes, como la carga de prueba, la frecuencia, el número de ciclos y el tiempo de prueba. El software también puede realizar pruebas estáticas simples. Software de prueba multifuncional: el software es un software de prueba flexible y completamente funcional; los usuarios pueden usarlo para diseñar métodos de prueba especiales, pero no necesitan programación. Este software tiene una variedad de funciones de control, funciones de adquisición de datos y otras funciones auxiliares del servocontrolador que se realizan en un panel en forma de ICONOS, los usuarios pueden arrastrar y soltar estos ICONOS de funciones en el panel de definición de prueba con el mouse y combinarlos. según las necesidades del usuario a voluntad, puede realizar pruebas de acuerdo con los métodos de prueba definidos por el usuario.

 

Software generador de funciones: el software se utiliza principalmente para pruebas dinámicas de amplitud constante, como pruebas de fatiga de amplitud constante, pruebas de crecimiento de grietas por fatiga de amplitud constante, etc. El software generador de funciones rastreará y corregirá automáticamente el pico y el valle. valores de la cantidad de control (como la carga) para garantizar que el valor de error dinámico típico de cada pico sea ±0,5% FS durante todo el proceso de prueba. Durante la prueba, el operador puede cambiar dinámicamente el pico, el valle y la frecuencia, y también puede realizar retención de señal manual o automática. Si se establece el intervalo de ciclo de retención de señal automática, cada vez que el número de ciclos de prueba aumenta en un intervalo de ciclo, el software mantendrá automáticamente la señal en un nivel establecido para facilitar la medición de algunos datos de prueba (como la longitud visual de la grieta). . Las formas de onda opcionales del software son onda sinusoidal, onda triangular y onda cuadrada. Después de la prueba, el software guardará algunos datos importantes, como la carga de prueba, la frecuencia, el número de ciclos y el tiempo de prueba. El software también puede realizar pruebas estáticas simples.

 

Software de prueba multifuncional: el software es un software de prueba flexible y completamente funcional; los usuarios pueden usarlo para diseñar métodos de prueba especiales, pero no necesitan programación. Este software tiene una variedad de funciones de control, funciones de adquisición de datos y otras funciones auxiliares del servocontrolador que se realizan en un panel en forma de ICONOS, los usuarios pueden arrastrar y soltar estos ICONOS de funciones en el panel de definición de prueba con el mouse y combinarlos. según las necesidades del usuario a voluntad, puede realizar pruebas de acuerdo con los métodos de prueba definidos por el usuario.

 

5.3. Parámetros técnicos del controlador:

5.3.1 Unidad de acondicionamiento de señal universal totalmente digital: prueba de fuerza, bucle de control de bucle cerrado de desplazamiento.

5.3.2 La frecuencia máxima de actualización de datos de control de bucle cerrado es 10kHz.

5.3.3 La resolución A/D del controlador es de 18 bits y la resolución D/A es de 16 bits.

5.3.4 Rango de frecuencia de la señal: 0,01Hz ~ 100Hz.

5.3.5 Forma de onda del generador de señales: onda sinusoidal, onda triangular, onda cuadrada, onda de programa.

5.3.6 Puede realizar control de desplazamiento de medio período, control de fuerza de medio período o forma de onda personalizada del cliente para completar otras pruebas de la muestra

5.3.7 Precisión del control: la precisión del control estático es del 0,3 % FS y la precisión del control dinámico típica es del 0,5 % FS.

5.3.8 Función de control remoto de arranque y parada del servo.

5.3.9 Capacidad del contador: Tiempos ilimitados.

5.3.10 Otras unidades de entrada y salida de E/S necesarias: cuatro entradas analógicas, cuatro interfaces de salida analógica; Cuatro interfaces de entrada digital y cuatro de salida digital (opcional).

 

6. Otras configuraciones y accesorios necesarios:

Marco de reacción para calibrar el sensor de carga;

Configurar accesorios de compresión;

Con escudos de seguridad,

Accesorio y herramientas coincidentes para prueba de suspensión y abrazadera de alambre

 

7. Principales indicadores de desempeño técnico:

1. Fuerza de prueba estática máxima: ±1150 N, precisión de visualización estática: precisión de visualización desde 5% por archivo ±0,5%;

2. Fuerza de prueba dinámica máxima: ±1150N; Volatilidad dinámica: no más de ±0,5% FS.

3. Amplitud máxima del actuador: ±100 mm, lo que indica precisión: ±0,5 % FS.

4. Rango de operación: 0-20Hz.

5. Modo de control: control de carga, control de desplazamiento;

6. Forma de onda de prueba principal: onda sinusoidal, onda cuadrada, onda triangular, onda oblicua y forma de onda de entrada externa;

7. Potencia de una sola máquina: 11kw

8. Potencia de una sola fuente de corriente: 10kw

9. Dimensiones totales 750*700*2700 y 750*700*2250