一、用途：

　　本試驗臺可進行各種軸類、桿件的動態(tài)扭轉(zhuǎn)疲勞試驗。適用汽車傳動軸、等速萬向節(jié)、球籠、汽車半軸、汽車驅(qū)動橋殼等零部件的扭轉(zhuǎn)疲勞壽命試驗。

　　該試驗臺可實現(xiàn)對稱循環(huán)和非對稱循環(huán)扭轉(zhuǎn)疲勞試驗。試驗時計算機按設(shè)定的參數(shù)控制試驗臺自動進行。屏幕顯示扭矩值、角度值、頻率、振幅、循環(huán)次數(shù)和加載波形，到達設(shè)定次數(shù)，自動停機打印結(jié)果報告單。試驗臺還具有點擊過載、試驗扭矩轉(zhuǎn)角超載、保護停機，油溫過高、濾油器堵塞報警等功能。

　　二、設(shè)備構(gòu)成

　　扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺主要由主機系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)、強電控制系統(tǒng)、計算機數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、夾具等部分組成。

　　2.1主機：

　　本機采用臺架式結(jié)構(gòu)，驅(qū)動系統(tǒng)、固定夾具、活動支撐等全部固定在試驗平臺上，他們的安裝由工藝保證，試驗臺的驅(qū)動部分和測量(扭矩傳感器，角度傳感器)部分都安裝在驅(qū)動臺座中，由旋轉(zhuǎn)作動器通過扭矩傳感器直接對試件施加的扭矩大小直接由扭矩傳感器測出并輸出，而轉(zhuǎn)角則通過光電編碼器測量輸出脈沖信號。

　　主機臺架上裝有動、靜態(tài)雙向高精度扭矩傳感器。旋轉(zhuǎn)伺服作動器(加載執(zhí)行元件)上裝有電液伺服閥用于主控制。主作動器具有低摩擦、低阻尼及良好的抗側(cè)向力，同軸安裝高分辨率光電角度傳感器，以此來實現(xiàn)扭矩及角度的測量。

　　2.2液壓系統(tǒng)：

　　液壓油源泵組采用液壓源油泵機組采用三相異步電機加齒輪泵構(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行工作?；赜瓦^濾器對回到油箱的液壓油進行過濾，保證油箱中液壓油的清潔。

　　2.3油箱組件

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

　　2.4電機泵組

　　泵站電機采用皖南的三項異步電機、上海立新溢流閥和日本越內(nèi)嚙合齒輪泵，油泵與電機用鐘罩和彈性梅花聯(lián)軸器組成電機泵組。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泵組的振動與油箱組件相隔離，將振動減少到狀態(tài)，噪聲低。 電機泵組經(jīng)減震墊固定在槽鋼組焊的底座上并設(shè)有集油盤。

　　2.5單泵組濾油調(diào)壓集成板

　　泵組輸出的高壓油首先進入單泵濾油調(diào)壓集成板，集成板上安裝高精度高壓管路濾油器(精度5μm)和三級調(diào)壓閥及進、回油蓄能器，高壓管路濾油器帶有壓差發(fā)訊器，若發(fā)生堵塞時即報警，這時要更換新的濾油芯。三級調(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)試驗要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。

　　2.6冷卻器

　　冷卻器采用博城機械板式冷卻器，質(zhì)量好、冷卻效率高。

　　2.7全數(shù)字測控系統(tǒng)

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

　　擺動作動器采用電液伺服閉環(huán)控制原理，動態(tài)扭轉(zhuǎn)試驗可實現(xiàn)對稱循環(huán)和非對稱循環(huán)疲勞試驗。工件安裝角度可以模擬裝車狀態(tài)自由擺動。試驗時計算機按設(shè)定的參數(shù)，控制試驗臺自動進行扭轉(zhuǎn)疲勞試驗。伺服擺動作動器(擺動缸)密封全部采用德國寶色霞板(特瑞堡)非金屬耐摩擦材料，具有低磨擦、低阻尼及良好的抗側(cè)向能力，響應(yīng)速度快、精度高、頻帶寬、波形種類多等特點，可進行扭矩、扭角控制試驗，工作平穩(wěn)可靠。對試件可施加規(guī)則波形和任意波形試驗，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，到達設(shè)定次數(shù)，自動停機。試驗完成后可自動存儲、打印試驗結(jié)果報告單，試驗臺具有電機過載、試驗扭矩超載、轉(zhuǎn)角超載、保護停機、油溫過高、濾油器堵等報警，安全可靠。

　　疲勞試驗臺都是長時間工作，工作過程中可無人看守，所以要求設(shè)備具有完備的保護功能。

　　根據(jù)保護的形式可以分硬保護和軟保護;硬保護有電機缺相、過流保護，油溫互鎖保護，濾芯堵塞保護，急停保護等;軟保護有扭矩、轉(zhuǎn)角極限位置保護;扭矩、轉(zhuǎn)角設(shè)定超差保護、試樣斷裂保護、急停保護等。當(dāng)上述任何一項保護發(fā)生時，系統(tǒng)都會自動停機，同時伴有報警提示。

　　2.7.1.系統(tǒng)硬件

　　系統(tǒng)硬件組成，其中可分為液壓測控系統(tǒng)和伺服電機測控系統(tǒng)兩部分。

　　2.7.2、液壓測控系統(tǒng)：

　　液壓測控系統(tǒng)主要由位移傳感器、負荷傳感器、角位移傳感器、扭矩傳感器、信號放大器、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。

　　2.7.3.系統(tǒng)軟件

　　系統(tǒng)軟件主要包含以下幾個模塊：系統(tǒng)初始化模塊、傳感器標(biāo)定及開關(guān)量檢測模塊、通道手動調(diào)試模塊、試驗測試模塊、數(shù)據(jù)庫查詢模塊和試驗報告輸出模塊。初始化模塊主要是加載板卡硬件驅(qū)動程序，設(shè)置板卡初始狀態(tài)、試驗參數(shù)初始值等。標(biāo)定模塊主要完成傳感器信號及指令輸出信號的標(biāo)定，采用多點插值法，有效地解決了信號非線性問題。手動調(diào)試模塊主要是對各試驗通道的初始位置或初始載荷進行調(diào)節(jié)，滿足試件不同初始安裝位置和載荷的需要。試驗測試模塊是整個測控系統(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)動測試裝置及執(zhí)行裝置完成相應(yīng)試驗功能。試驗結(jié)束后，可以將試驗結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)庫中，在數(shù)據(jù)庫管理模塊可以查詢各試驗記錄;考慮到運行速度、可擴展性及維護性。

　　2.8電氣控制系統(tǒng)

　　2.8.1 柜式結(jié)構(gòu)，泵站體附近放置，西門子PLC智能遠程控制。

　　2.8.2 設(shè)計滿足國家強電系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);

　　2.8.3 自動進行泵站的高低壓切換，低壓啟動，高壓運行;

　　2.8.4 總功率：50kW，AC，380V，三相五線制。

　　2.8.5 柜體帶電壓、電流表，并配相關(guān)按鈕分別控制電機的啟動、停止。

　　2.8.6 帶液位低、溫度限、濾油堵塞、電機超負荷等多種保護與報警功能;

　　2.8.7電線電纜布局合理，檢修使用方便，外形美觀;

　　2.8.8 甲方負責(zé)電源供應(yīng)。

　　三、主要技術(shù)指標(biāo)：

　　1、靜態(tài)扭矩： ±10000Nm;(大扭矩可以按要求定制)

　　2、扭距精度： ±1%F.S(靜態(tài));

　　3、轉(zhuǎn)角： ±45°

　　4、轉(zhuǎn)角精度： ±0.1°(靜態(tài));

　　5、擺動頻率范圍：0.05-6Hz;

　　6、控制方式： 扭矩、轉(zhuǎn)角;

　　7、加載波形： 正弦波;

　　8、可測試件長度：400-1200mm

　　9、液壓系統(tǒng)參數(shù)：電機功率兩臺37Kw，系統(tǒng)流量200L/min

　　四、試驗臺組成及功能

　　1、主機(一套)

　　1)試驗平臺(底座) 2)固定支架 3)電液伺服閥

　　4)擺動缸 5)活動支架 6)光電編碼器(角度傳感器)

　　7)夾具及安全防護罩(一套)

　　2、液壓油源(一套)

　　1)油泵機組總成

　　2)調(diào)壓系統(tǒng)(單向閥、溢流閥、電磁閥、截止閥、液位計、高壓濾油器、回油濾油器等)

　　3)油箱

　　4)電器控制系統(tǒng)

　　5)過濾裝置(三級過濾)

　　6)冷卻裝置(油冷卻器，冷卻水源由甲方提供，入口溫度低于30℃)

　　7)電機底板、油箱蓋板、分流閥塊等。

　　3、計算機電控制系統(tǒng)(一套)

　　1)計算機 2)伺服控制器 3)A/D及定時卡

　　4)扭矩傳感器 5)智能扭矩放大器 6)1/0輸入輸出卡

　　7)主板驅(qū)動卡 8)HP打印機 9)試驗管理軟件及應(yīng)用軟件

　　4、功能

　　五、試驗臺主要配置：

　　1、試驗臺主機 一臺

　　1、液壓動力泵站 一臺

　　3、旋轉(zhuǎn)伺服作動器 一套

　　4、電液伺服閥 一只

　　5、雙通道伺服控制系統(tǒng) 一套

　　6、電器控制系統(tǒng) 一套

　　7、工裝夾具 一對