Máquina de prueba de fatiga de rigidez dinámica y estática de transporte de caucho

1. Introducción del producto

1. Uso principal: La máquina de prueba de componentes elásticos de oruga servo electrohidráulica PWS-300 se utiliza principalmente en el laboratorio para probar la rigidez dinámica, la rigidez estática, la relación dinámica y estática, la prueba de fatiga y otros elementos de la componentes como la placa de amortiguación debajo de la vía del tren. La sustitución de accesorios también es adecuada para la acción continua y la prueba de rendimiento mecánico estático de la barra elástica y el sujetador.

 

2. Introducción del proyecto: la máquina de prueba puede completar el proyecto de prueba:

2.1 Ensayo de rigidez estática;

2.2. Ensayo de rigidez dinámica;

2.3. Prueba de relación de rigidez dinámica y estática;

2.4. Prueba de fatiga.

 

3. El producto cumple con los estándares, métodos de prueba y bases de diseño:

4.1, "Método de prueba de fatiga del conjunto de sujetadores TB/T2491-1994";

4.2, la norma europea "EN 13146-4:2002 Aplicación ferroviaria: método de prueba del sistema de sujeción de vía";

4.3, "TB/T2326-1992 Método de ensayo de fatiga por flexión de viga soportada simple de hormigón pretensado Método de ensayo de fatiga del conjunto de sujetadores"

4.4 Condiciones Técnicas Especiales para Sistema de Fijación de la Línea Especial de Pasajeros del Ministerio de Ferrocarriles

4.5, "TB/T1878-2002 Método de ensayo de fatiga de traviesas de hormigón pretensado";

4.6, "Requisitos técnicos generales de la máquina de prueba GB/T2611-2007";

 

 

 

2. Descripción del esquema

La máquina de ensayo de fatiga de componentes elásticos de oruga servo electrohidráulica WS-300 está compuesta por un motor principal (actuador lineal servo de 300 kN), una servobomba de presión constante 11.901 (90 L/min), un mecanismo de medición de deformación, un solo Servocontrolador dinámico digital completo de canal DTC-200 y software de prueba relacionado y otros accesorios necesarios.

 

  

Adjunto: Fotos de productos similares (sujeto a las reales)

 

Introducción de unidad estructural:

1. La máquina principal: la máquina principal es una estructura de marco de cuatro columnas (galvanizada), el servoactuador lineal se coloca arriba.

1.1. La viga adopta una estructura de elevación hidráulica, sujeción hidráulica y liberación elástica para garantizar la estabilidad y confiabilidad de la prueba y garantizar que la viga permanezca bloqueada en el estado sin prueba;

1.2. La forma del haz tiene un sentido tridimensional, hermoso y generoso. El levantamiento de vigas adopta levantamiento hidráulico, fácil de operar;

1.3. La superficie exterior de la columna está tratada con cromado duro para mejorar la capacidad anticorrosión;

1.4. El módulo hidráulico de movimiento del haz adopta una válvula de inversión manual especial para garantizar la estabilidad y confiabilidad de las pruebas de alta frecuencia;

1.5. El cilindro de sujeción adopta un diseño modular y el elemento de sellado adopta un elemento de sellado especial de alta velocidad importado de Alemania para garantizar el funcionamiento y la confiabilidad a largo plazo de la máquina de prueba.

1.6. La parte frontal de la máquina principal diseña botones de operación de sujeción de muestra, movimiento del haz y parada de emergencia, fáciles de operar.

 

2. Actuador servo lineal electrohidráulico: el actuador servo lineal electrohidráulico se utiliza para pruebas de carga dinámica y estática de tracción, compresión y otras propiedades mecánicas. El actuador utiliza un avanzado servosistema de circuito cerrado para controlar con precisión la velocidad, el empuje y la posición necesarios para la prueba. El actuador tiene un sensor de posición incorporado con una precisión de control de hasta 0,05 mm. Características de la estructura del actuador:

2.1. El actuador adopta una estructura de doble varilla y doble acción, que puede proporcionar una alta capacidad de carga, alta velocidad de movimiento y una vida útil ultralarga. El servoactuador lineal tiene las características de baja amortiguación, alta respuesta, larga vida útil y diseño de gran espacio. El soporte del vástago del pistón está hecho de soporte no metálico y tiene las características de autolubricación de alta velocidad sin nudos. Todos los componentes de sellado son importados de Alemania.

2.2. El actuador adopta un par de control de servoválvula simétrico de cuatro vías llamado diseño de principio de actuador. La posición límite de amplitud del servoactuador lineal está diseñada con un amortiguador hidráulico para evitar perder el control y causar daños. La respuesta de frecuencia del servoactuador lineal no es inferior a 100 Hz.

2.3. Configure la servoválvula HY150, caudal de 56 litros/minuto, servoválvula de cuatro puertos de aceite.

2.4. La configuración del sensor de carga axial Wiss-Shiquan de Estados Unidos, instalación coaxial incorporada a gran escala del sensor de desplazamiento LVDT.

2.5. El actuador y la muestra están conectados con el dispositivo anti-contragolpe (bisagra de bola tridimensional), el valor de la fuerza se centra automáticamente, reduce la fuerza lateral, reduce el impacto de la prueba de alta frecuencia y mejora la forma de onda de la prueba. Para minimizar el daño del actuador debido a la fuerza lateral de la muestra, la estructura de soporte de la junta adopta un diseño modular y la holgura del cojinete del soporte de la junta se puede ajustar después del desgaste para garantizar el funcionamiento flexible del sistema de prueba.

 

Imagen adjunta: bisagra de bola tridimensional

 

3. Sistema de control: composición y función del hardware del sistema de control completamente digital: el hardware consta de cuatro partes: microcomputadora, controlador completamente digital, panel de control manual y accesorios.

3.1. La microcomputadora proporciona el entorno de trabajo básico para el software del sistema de control digital completo, lo que incluye proporcionar al operador una interfaz amigable de diálogo hombre-máquina y administrar el controlador digital completo para controlar el proceso de prueba, recopilar, guardar y analizar los datos de la prueba. Generalmente se selecciona una computadora de control industrial, que tiene buena capacidad antiinterferente.

 

3.2. El controlador digital completo es la parte central del hardware del sistema de control, y el controlador digital completo completa el control en tiempo real de la máquina de prueba. El controlador controla la cantidad de canales: 1, conectado a 2 sensores, es adecuado para diferentes tipos de máquinas de prueba y se puede cambiar dinámicamente y sin problemas entre varios modos de control. La precisión de conversión A/D y D/A del controlador es de 16 bits y la velocidad de actualización de datos de control de bucle cerrado es de 10 mil veces/segundo. Los componentes principales son: unidad CPU, unidad reguladora de sensor, unidad de control de servoválvula, unidad de control de fuente hidráulica, unidad de entrada/salida de señal analógica y unidad de entrada/salida de señal digital. Unidad CPU con microprocesador de coma flotante de 32 bits de alto rendimiento como núcleo, generador de funciones de configuración, selector de retroalimentación, comparador y aritmética PIDF digital en uno.

 

El generador de funciones puede generar voltaje CC, onda sinusoidal de un solo segmento, onda triangular de un solo segmento, onda sinusoidal, onda triangular y onda cuadrada, así como cualquier combinación de las formas de onda anteriores (onda aleatoria) y frecuencia de salida de la forma de onda. rango 1×10-5Hz ~ 50Hz. La forma de onda y la amplitud de la señal de salida del generador de funciones se pueden cambiar libremente mediante el control del software según las necesidades de la prueba. La aritmética de coma flotante de precisión simple se utiliza para generar la forma de onda del generador de funciones. La aritmética digital PIDF utiliza una operación de punto flotante de precisión simple, con una velocidad de actualización de la operación PIDF digital de 10 mil veces/segundo.

 

La unidad del regulador del sensor se puede dividir en regulador de CC y regulador de CA, el regulador de CC se usa principalmente para sensor de carga, galga extensométrica y sensor de presión de aceite, el regulador de CA se usa principalmente para medir el desplazamiento LVDT. El voltaje de excitación y el amplificador del regulador son programables por software, cada regulador se puede dividir en archivos libres y el cambio entre cada archivo está controlado por el software, y la señal del sensor amplificada se convierte a A/D y se envía al Unidad CPU para su uso. La precisión de conversión A/D del regulador es de 16 bits y la velocidad de conversión es de 10 mil veces/segundo.

 

La unidad de accionamiento de válvula es adecuada para todo tipo de servoválvulas electrohidráulicas y la precisión de conversión D/A de la unidad de accionamiento de válvula es de 16 bits.

La unidad de control de fuente hidráulica se utiliza para controlar la parada de trabajo de la fuente hidráulica y la conversión de alta y baja presión.

La unidad de entrada/salida de señal analógica proporciona entrada/salida de señal analógica programable por software, el rango de entrada/salida de señal es ±10 V, la precisión es de 16 bits, cada uno contiene 4 canales, lo que proporciona adquisición y control de datos adicionales funciones para el controlador.

La unidad de entrada/salida de señal digital proporciona entrada/salida de señal digital TTL programable por software, cada una de las cuales contiene 16 canales, para proporcionar funciones adicionales de control y adquisición de datos para el controlador.

 

3.3. El panel de control manual se utiliza principalmente para el control manual de fuentes hidráulicas y máquinas de prueba, como cambiar bombas de aceite y cargar/descargar muestras.

3.4 Composición y función del software de control del controlador: El software de control del controlador es toda la interfaz china. Su función principal es proporcionar una interfaz amigable de diálogo hombre-máquina, controlar el proceso de prueba, registrar/analizar automáticamente los datos, imprimir los resultados de la prueba, proporcionar una interfaz de programación extendida para el personal de prueba y calibrar el sensor. La capacidad de trabajo y el grado de automatización de la máquina de prueba se reflejan principalmente en el software de prueba. El entorno de ejecución del software de control es WindowsXP. El software de control se divide en software de gestión del sistema, software de prueba y software de interfaz.

 

3.5. El software de gestión del sistema controlador es la base de todo el trabajo del sistema de control digital, su función principal es gestionar los recursos de hardware del sistema de control, definir el rango del sensor, definir el canal de control, definir el modo de control, ajuste de parámetros PIDF digital, configure la protección, muestre el modo de control actual, el estado del generador hidráulico y de funciones y la calibración del sensor. Se proporcionan un osciloscopio digital de doble traza, un amperímetro de servoválvula digital y 6 voltímetros digitales para la visualización en tiempo real de los datos de prueba.

 

Figura: Interfaz principal del software de gestión del sistema asistente de pruebas

 

El software de administración del sistema se puede configurar con tres tipos de protección, a saber, protección externa, protección interna y protección de saturación. Los tres tipos de protección anteriores se pueden configurar de forma independiente para cada sensor o canal de control. Durante la prueba, de acuerdo con las características de la prueba, se puede configurar cierta protección y el software puede detener automática y rápidamente el trabajo del generador de funciones, la servoválvula y la fuente hidráulica cuando va a ocurrir un peligro (como el fractura de la muestra), para garantizar que el equipo de prueba no se dañe.

 

El osciloscopio digital de doble traza se utiliza para mostrar o imprimir la forma de onda de la retroalimentación del sensor, el error y la señal de comando en tiempo real durante la prueba. El voltímetro digital se utiliza principalmente para mostrar el valor pico, valle, máximo, mínimo y actual de la retroalimentación del sensor, el error y la señal de comando en tiempo real durante la prueba. Hay 6 voltímetros digitales en total. La Figura 7 es el diagrama de interfaz del osciloscopio digital. La Figura 8 es el diagrama de interfaz del voltímetro digital.

 

Diagrama de interfaz del osciloscopio

 

diagrama de interfaz del voltímetro digital

 

3.6. El software de prueba está especialmente diseñado para completar un determinado tipo o clase de pruebas y se diseña por separado, con la cooperación del software del sistema, el uso de varias funciones proporcionadas por el controlador digital completo para controlar el proceso de toda la prueba. y registra/analiza automáticamente los datos de la prueba e imprime los resultados de la prueba.

 

El software de prueba está escrito principalmente de acuerdo con algunas funciones comunes o métodos de prueba estándar, que incluyen principalmente: software generador de funciones, software de prueba estática, software de prueba de rendimiento de fractura, software de prueba de fatiga de ciclo bajo.

 

El software generador de funciones se utiliza principalmente en pruebas de amplitud constante. El software del generador de funciones automáticamente rastrea y corrige los valores pico y valle de las cantidades de control (como cargas) para garantizar el control de errores durante toda la prueba. Durante la prueba, el operador puede cambiar dinámicamente el valor pico, el valor valle y la frecuencia, y también puede realizar retención de señal manual o automática. Si se establece el intervalo del ciclo de retención de señal automática, el software mantendrá automáticamente la señal en el nivel establecido para cada intervalo de ciclo adicional, 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. Guarde los datos importantes después de la prueba.

 

 

Figura adjunta: Interfaz de software del informe de prueba de rigidez dinámica y estática

 

4. Estación de servobomba de presión constante: principalmente por la placa inferior, el tanque de combustible, la unidad eléctrica de la bomba de aceite, el bloque de válvulas, la tubería, el sistema de enfriamiento y otras partes.

4.1. El tanque de la estación de bombeo adopta un diseño completamente cerrado, que puede prevenir eficazmente que impurezas externas entren al sistema hidráulico y contaminen el aceite hidráulico.

4.2. La bomba de aceite y la unidad eléctrica están configuradas con doble soporte elástico en serie para reducir aún más el ruido de la estación de bombeo.

4.3. La estación de bombeo está equipada con un motor de CA de bajo ruido y una bomba de engranajes internos conjugada lineal de bajo ruido.

4.4. El módulo hidráulico de conmutación suave de alta y baja presión compuesto por una válvula de alivio principal, un acumulador, una válvula de alivio principal secundaria, una válvula de alivio secundaria y una válvula de inversión, y un filtro de aceite de precisión de no más de 3u se utiliza para ajustar la presión del sistema de salida de la estación de bombeo;

4.5. El bloque de válvulas también tiene un arranque de baja presión y una función de conmutación de alta presión, lo que puede prevenir eficazmente el impacto de la máquina de conmutación del sistema hidráulico;

4.6. La estación de bombeo está equipada con un enfriador de aceite para enfriar el sistema hidráulico;

4.7. La estación de bombeo está equipada con una manguera de alta presión importada para garantizar que el sistema no tenga fugas;

4.8. La estación de bombeo está equipada con un medidor de control de temperatura de doble contacto eléctrico, un medidor de control de nivel de líquido, un sensor de presión y otros sensores necesarios; Con temperatura del aceite (inferior a 10ºC, superior a 55ºC), nivel de líquido, alarma de bloqueo del filtro de aceite, protección contra sobrecarga del motor y otras funciones de alarma de seguridad.

4.9. Con circuito de control de arranque y parada del motor, circuito de alarma de fuente de aceite, circuito de visualización de estado. El circuito de control de arranque y parada del motor se compone de arranque, parada, parada de emergencia y circuito de conversión de alto y bajo voltaje. El circuito de alarma de la fuente de aceite se compone de una alarma de exceso de temperatura, un circuito de alarma de obstrucción del filtro de aceite, un circuito de alarma de bajo nivel de líquido, etc. Configure la función de arranque y parada remota y coloque el botón de parada de emergencia en la sala de control del actuador hidráulico y al lado del sistema hidráulico. solenoide.

 

Adjunto: Foto de estación de bombeo a presión constante

 

5. Mecanismo de medición de desplazamiento: se utiliza para medir la deformación de la muestra bajo la carga especificada, colocado en la superficie de la muestra, mide directa y con precisión la deformación real de la muestra y muestra el valor de desplazamiento y el valor de la fuerza de la máquina de prueba en tiempo real y dibuje la curva correspondiente a través del software de prueba. Hay dos conjuntos de mecanismos de medición de desplazamiento en el sistema de prueba, que se utilizan en la prueba de rigidez y en la prueba de resistencia longitudinal del riel, respectivamente. Cada mecanismo de medición contiene 4 sensores de desplazamiento de precisión y la posición de medición se puede mover arbitrariamente para cumplir con los requisitos de la posición de medición en el método de prueba. Sensor de desplazamiento que utiliza un sensor de desplazamiento magnetoestrictivo, rango de medición: ±5,08 mm, rango de frecuencia: 400 Hz a 5 KHz, temperatura de funcionamiento: -55 ℃ ~ 150 ℃, tolerancia a la vibración: 20 g/2 KHz. El sensor de desplazamiento tiene las características de excitación de amplia frecuencia, alto voltaje de salida, carcasa magnética de acero inoxidable que puede proteger la electricidad electromagnética y estática y una fuerte capacidad antiinterferencia. El sensor de desplazamiento pequeño tiene una alta precisión de medición y puede medir con precisión la deformación real de la muestra. Los datos de PRUEBA se ingresan directamente en el sistema de control MTS FLEX TEST 60 y el software de prueba puede formar curvas de prueba de forma independiente o valores promedio de cualquier número de sensores de desplazamiento de acuerdo con los requisitos de la prueba.

 

6. Unidad de enfriamiento de aceite: utilizada para probar el enfriamiento del sistema hidráulico de la máquina, las características principales:

6.1. Pantalla táctil HD de 5 pulgadas en color verdadero, tacto sensible, operación simple, visualización dinámica del estado operativo de la unidad;

6.2 La función de temporización semanal puede gestionar eficazmente la temperatura y la hora de inicio y parada de la unidad se puede configurar libremente dentro de una semana;

6.3. La unidad funciona durante un tiempo determinado, recuerda automáticamente el mantenimiento y ahorra preocupaciones de gestión;

6.4. Operación de monitoreo dinámico: muestra automáticamente el estado de funcionamiento del compresor y el estado de funcionamiento de un vistazo;

6.5. El control automático remoto, según la temperatura del sistema hidráulico, determina automáticamente el estado de trabajo;

6.6. Función de autodiagnóstico, determina automáticamente la causa de la falla.

 

7. Otras configuraciones necesarias:

Equipado con un conjunto de herramientas de calibración para calibrar sensores de carga;

Equipado con 1 juego de accesorios de compresión;

Accesorios de descarga para servoactuadores y estaciones de servobomba de presión constante;

Todos los accesorios de tuberías hidráulicas y mangueras de alta presión son productos importados para garantizar que todo el sistema no pierda aceite;

Equipo y software de ensayo de rigidez dinámica

Otros accesorios necesarios.

 

3. Principales indicadores de desempeño técnico

1. Fuerza de prueba estática máxima: ±300kN;

2. Precisión de visualización estática: ±0,5% (2%-100%);

3. Fuerza de prueba dinámica máxima: ±300kN;

4. Volatilidad dinámica: ±1%FS.

5. La amplitud máxima del actuador: ±50 mm, lo que indica una precisión de ±0,5 %FS.

6. Rango de frecuencia: 0,01-30 Hz;

7. Modo de control: carga, desplazamiento, modo de control de deformación, la forma de onda de prueba principal: compatible con el controlador (incluidas onda sinusoidal, onda cuadrada, onda triangular, onda oblicua y forma de onda de entrada externa);

8. Espacio máximo de prueba: 550 mm;

9. Prueba de fuerza, desplazamiento, deformación de tres circuitos de control de bucle cerrado. Tiene modo de control función de conmutación suave sin perturbaciones.

10. Estación de bombeo: flujo nominal 90 l/min, potencia del motor: 37 kW

11. Características de amplitud y frecuencia: cumple con la frecuencia de 4Hz, amplitud ±5mm;

 

4. Lista de configuración:

Nº	Configuración   Nombre	Especificaciones	fabricantes	Número
1	Bastidor de host de 300 kN		BeaconAuto	1   conjunto
2	Actuador	150KN	BeaconAuto	1 juego
3	Elemento de sellado del actuador		Alemania Busak+Shamban	1 juego
4	Sensor de carga	300 kN	Estados Unidos Viss-Shiquan	1 juego
5	Servoválvulas	63 l/min	HY150	2 juegos
6	Sensor de desplazamiento	±50 mm	Sensores americanos Schaevitz	1 juego
7	Accesorio de prueba		BeaconAuto	1 juego
8	Dispositivo de medición de deformación	±5 mm	AML150	4 juegos
9	Módulo de accionamiento hidráulico		BeaconAuto	1 juego
10	Servocontrolador de un solo canal		BeaconAuto	1 juego
11	Computadora		Computadora industrial Advantech	1 juego
12	Impresora	Impresora láser A4	Empresa HP	1 juego
13	Fluido   conector		importar	1 juego
14	Accesorio de lavado		BeaconAuto	1 juego
15	Cargar herramienta de calibración		BeaconAuto	1 juego
16	software especial de rigidez dinámica		BeaconAuto	1 juego
17	Fuente de alimentación UPS		Santo	1 juego

 

Lista de configuración de la estación de bombeo:

Nº	Configuración   Nombre	Especificaciones	fabricantes	Número
1	tanque		BeaconAuto	1   conjunto
2	Bomba de aceite	90 l/min	Japón NACHI	1 juego
3	Motor	37 kW	motor del sur de Anhui	1 juego
4	Válvula de alivio principal		Japón NZCHI	1 juego
5	válvula de alivio principal auxiliar, válvula de alivio auxiliar y válvula de inversión		Lixina	1 juego
6	unidad de enfriamiento de aceite		Shanghái Kangsai	1 juego
7	medidor de control de temperatura de doble contacto eléctrico		Tianjin Affdi	1 juego
8	Acumulador		Wenzhou	1 juego
9	Otros accesorios hidráulicos		Wenzhou del	1 juego
10	Conector de fluido		importar	1 juego
11	Accesorio de lavado		BeaconAuto	1 juego
12	armario eléctrico resistente		BeaconAuto	1 juego
13	Elemento filtrante de repuesto		Wenzhou Liming	3