??橡膠襯套扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)臺(tái)，是進(jìn)行橡膠襯套疲勞耐久性試驗(yàn)的設(shè)備;試驗(yàn)臺(tái)主要由擺動(dòng)加載系統(tǒng)、扭矩測(cè)量控制系統(tǒng)、角度測(cè)量控制系統(tǒng)、負(fù)荷及位移測(cè)控系統(tǒng)等部分組成;計(jì)算機(jī)軟件采用C++編寫，具有強(qiáng)大的靈活性和擴(kuò)展性。

??一、總體結(jié)構(gòu):

??試驗(yàn)臺(tái)總體結(jié)構(gòu)是由伺服擺動(dòng)加載通道，伺服擺動(dòng)通道是由一套旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)缸和角度傳感器組成位于工作臺(tái)左側(cè)，擺動(dòng)作動(dòng)器是試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵器件，主要由擺動(dòng)缸、角傳感器、伺服閥等組成。擺動(dòng)液壓缸采用我公司自主研發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)品，該作動(dòng)器采用雙葉片，前法蘭安裝方式;該產(chǎn)品具有低摩擦、低阻尼、高頻響及良好的抗側(cè)向力能力;使用溫度范圍廣、承載能力高、在低速下無爬行現(xiàn)象。角度傳感器和擺動(dòng)缸活塞桿同軸安裝，選用長春一光產(chǎn)品，角度測(cè)量是式測(cè)量，測(cè)量精度高，環(huán)境適應(yīng)性好。

??扭矩傳感器測(cè)量系統(tǒng)位于臺(tái)面右側(cè)，襯套工裝位于臺(tái)面之上連接傳感器和擺動(dòng)缸之間，襯套通過支架與扭矩傳感器法蘭連接，從而測(cè)量試件扭轉(zhuǎn)時(shí)內(nèi)套和外套的相對(duì)角度。扭矩加載由擺動(dòng)缸通過計(jì)算機(jī)程序控制來實(shí)現(xiàn)，扭矩加載通道安裝在移動(dòng)滑臺(tái)上，可根據(jù)工件大小，可做前后移動(dòng)，便于裝夾試件。

??二、系統(tǒng)簡(jiǎn)介

??1、主機(jī)系統(tǒng)

??伺服擺動(dòng)系統(tǒng)使用擺動(dòng)作動(dòng)器加載方式運(yùn)動(dòng)，同軸安裝角度傳感器測(cè)量實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)角度，并通過伺服控制器執(zhí)行控制;滑臺(tái)系統(tǒng)主要是為了安裝試樣方便，同時(shí)可滿足各種不同規(guī)格的試樣安裝位置要求;夾具系統(tǒng)采用同軸棒與試樣內(nèi)孔連接，并用螺母固定，試樣外圈與夾具體固定連接，加通過同軸棒對(duì)內(nèi)圈加載及施加扭矩。

??●液壓系統(tǒng):

??液壓源油泵機(jī)組采用三相異步電機(jī)加齒輪泵構(gòu)成，系統(tǒng)壓力通過溢流閥設(shè)定，輸出到系統(tǒng)的壓力油經(jīng)過了小于6μm過濾精度的過濾器的過濾，保證伺服閥安全可靠的進(jìn)行工作?；赜瓦^濾器對(duì)回到油箱的液壓油進(jìn)行過濾，保證油箱中液壓油的清潔。

??●油箱組件

??油箱由鋼板經(jīng)氣體保護(hù)焊接而成，箱內(nèi)用隔板分成兩個(gè)區(qū)域(吸油區(qū)、回油區(qū))，放油口。下部單泵的吸油口安裝進(jìn)油濾油器，與泵進(jìn)油口聯(lián)接的油管采用膠管，防止振動(dòng)。油箱蓋板安裝液位傳感器，低液面報(bào)警，超極限液位自動(dòng)停泵，正常高度及上限高度提示。同時(shí)在上蓋板上安裝了油溫傳感器和空氣濾清器。

??●電機(jī)泵組

??泵站電機(jī)采用上力的三項(xiàng)異步電機(jī)、北京華德溢流閥和日本越內(nèi)嚙合齒輪泵，油泵與電機(jī)用聯(lián)接盤和彈性聯(lián)軸器組成電機(jī)泵組。通過軟管與油箱吸油濾油器(帶截止閥)聯(lián)接。此種布置方式可以將電機(jī)泵組的振動(dòng)與油箱組件相隔離，將振動(dòng)減少到狀態(tài)，噪聲低。 電機(jī)泵組經(jīng)減震墊固定在槽鋼組焊的底座上并設(shè)有集油盤。

??●單泵組濾油調(diào)壓集成板

??泵組輸出的高壓油首先進(jìn)入單泵濾油調(diào)壓集成板，集成板上安裝高精度高壓管路濾油器(精度3-5μm)和三級(jí)調(diào)壓閥及進(jìn)、回油蓄能器，高壓管路濾油器帶有壓差發(fā)訊器，若發(fā)生堵塞時(shí)即報(bào)警，這時(shí)要更換新的濾油芯。三級(jí)調(diào)壓閥限制液壓源的工作壓力，(壓力由壓力表顯示，設(shè)有壓力表開關(guān))用戶可根據(jù)試驗(yàn)要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。

??●冷卻器

??冷卻器采用丹佛斯板式冷卻器，質(zhì)量好、冷卻效率高(可根據(jù)客戶要求配冷水機(jī)或油冷機(jī))。

??●全數(shù)字測(cè)控系統(tǒng)

??試驗(yàn)臺(tái)采用的測(cè)控方案為：以研華工控機(jī)作為主控制機(jī)，通過數(shù)據(jù)采集卡對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)控。工控機(jī)將動(dòng)作指令經(jīng)模擬輸出卡下發(fā)給液壓伺服控制卡，控制卡根據(jù)傳感器的反饋信號(hào)與指令信號(hào)的偏差，經(jīng)PID調(diào)節(jié)后輸出閥信號(hào)，控制液壓缸產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。工控機(jī)將數(shù)據(jù)采集卡采集的位移和載荷信號(hào)經(jīng)過處理，得到試件的力—位移特性曲線。

??擺動(dòng)作動(dòng)器采用電液伺服閉環(huán)控制原理，動(dòng)態(tài)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)對(duì)稱循環(huán)和非對(duì)稱循環(huán)疲勞試驗(yàn)。工件安裝角度可以模擬裝車狀態(tài)自由擺動(dòng)。試驗(yàn)時(shí)計(jì)算機(jī)按設(shè)定的參數(shù)，控制試驗(yàn)臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行扭轉(zhuǎn)疲勞試驗(yàn)。伺服擺動(dòng)作動(dòng)器(擺動(dòng)缸)密封全部采用德國寶色霞板(特瑞堡)非金屬耐摩擦材料，具有響應(yīng)速度快、精度高、頻帶寬、波形種類多等特點(diǎn)，可進(jìn)行扭矩、扭角控制試驗(yàn)，工作平穩(wěn)可靠。對(duì)試件可施加規(guī)則波形和任意波形試驗(yàn)，其扭矩、扭角兩種狀態(tài)可任意切換。

??屏幕顯示扭矩值、扭轉(zhuǎn)角度值、頻率、振幅、循環(huán)次數(shù)和加載波形，到達(dá)設(shè)定次數(shù)，自動(dòng)停機(jī)。試驗(yàn)完成后可自動(dòng)存儲(chǔ)、打印試驗(yàn)結(jié)果報(bào)告單，試驗(yàn)臺(tái)具有電機(jī)過載、試驗(yàn)扭矩超載、轉(zhuǎn)角超載、保護(hù)停機(jī)、油溫過高、濾油器堵等報(bào)警，安全可靠。

??疲勞試驗(yàn)臺(tái)都是長時(shí)間工作，工作過程中可無人看守，所以要求設(shè)備具有完備的保護(hù)功能。

??根據(jù)保護(hù)的形式可以分硬保護(hù)和軟保護(hù);硬保護(hù)有電機(jī)缺相、過流保護(hù)，油溫互鎖保護(hù)，濾芯堵塞保護(hù)，急停保護(hù)等;軟保護(hù)有扭矩、轉(zhuǎn)角極限位置保護(hù);扭矩、轉(zhuǎn)角設(shè)定超差保護(hù)、試樣斷裂保護(hù)、急停保護(hù)等。當(dāng)上述任何一項(xiàng)保護(hù)發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)自動(dòng)停機(jī)，同時(shí)伴有報(bào)警提示。

??a.系統(tǒng)硬件

??系統(tǒng)硬件組成如圖所示，其中可分為液壓測(cè)控系統(tǒng)和伺服電機(jī)測(cè)控系統(tǒng)兩部分。

??a、液壓測(cè)控系統(tǒng)：

??液壓測(cè)控系統(tǒng)主要由位移傳感器、負(fù)荷傳感器、角位移傳感器、扭矩傳感器、信號(hào)放大器、數(shù)據(jù)采集卡、液壓伺服控制卡、高速模擬輸出卡、開關(guān)量輸入輸出卡、伺服控制器和伺服閥等組成。

??b.系統(tǒng)軟件

??系統(tǒng)軟件主要包含以下幾個(gè)模塊：系統(tǒng)初始化模塊、傳感器標(biāo)定及開關(guān)量檢測(cè)模塊、通道手動(dòng)調(diào)試模塊、試驗(yàn)測(cè)試模塊、數(shù)據(jù)庫查詢模塊和試驗(yàn)報(bào)告輸出模塊。初始化模塊主要是加載板卡硬件驅(qū)動(dòng)程序，設(shè)置板卡初始狀態(tài)、試驗(yàn)參數(shù)初始值等。標(biāo)定模塊主要完成傳感器信號(hào)及指令輸出信號(hào)的標(biāo)定，采用多點(diǎn)插值法，有效地解決了信號(hào)非線性問題。手動(dòng)調(diào)試模塊主要是對(duì)各試驗(yàn)通道的初始位置或初始載荷進(jìn)行調(diào)節(jié)，滿足試件不同初始安裝位置和載荷的需要。試驗(yàn)測(cè)試模塊是整個(gè)測(cè)控系統(tǒng)的部分，它將用戶輸入的參數(shù)轉(zhuǎn)化為一系列控制指令，調(diào)用相應(yīng)硬件的訪問模塊，驅(qū)動(dòng)測(cè)試裝置及執(zhí)行裝置完成相應(yīng)試驗(yàn)功能。試驗(yàn)結(jié)束后，可以將試驗(yàn)結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，在數(shù)據(jù)庫管理模塊可以查詢各試驗(yàn)記錄;考慮到運(yùn)行速度、可擴(kuò)展性及維護(hù)性。

??三、主要技術(shù)指標(biāo)

??1、靜態(tài)測(cè)量扭矩：±2000Nm(靜態(tài))±1600Nm(動(dòng)態(tài))

??2、扭矩測(cè)量精度： ±1% FS

??3、擺動(dòng)角度： ±45°

??4、擺動(dòng)加載頻率： 0.1-10Hz;(≤10°)

??5、夾頭間距： 100-550mm(可調(diào))

??6、擺角分辨率： ±0.05°(靜態(tài))

??7、擺角精度： ±1%F.S(靜態(tài))

??8、加載波形： 正弦波、三角波等

??9、擺動(dòng)控制方式： 扭矩、轉(zhuǎn)角

??四、隨機(jī)技術(shù)文件：

??1、總裝配圖

??2、易損件備件圖

??3、液壓原理圖

??4、外購件明細(xì)表

??5、電氣原理圖

??6、使用說明書

??7、試驗(yàn)臺(tái)產(chǎn)品出廠合格證