试验机之液压*试验机微机控制电液伺服升级改造

一、简介

济南金力试验仪器有限公司（济南金力试验机厂）生产的MaxTest型微机控制电液伺服系统为通用伺服油源系统，适用于油缸密封形式为间隙密封的*机主机（包括油缸上置的A型机）；油缸为双向缸的卧式拉力机及单拉；带中压的Y500;各试验机厂家生产的压力试验机（含压剪试验机附带转角）；定制升级版可满足动态试验机的试验需求，该系统具有低噪音，大流量，供油平稳，闭环系能好，功耗低，并且配散热系统，满足客户长时间测试的需要，整机试验操作和数据处理符合GB228.1-2010《室温材料 金属拉伸试验方法》的要求。

注：济南金力试验仪器有限公司（济南金力试验机厂）为GB/T228.1-2010金属室温拉伸试验方法的协助推广单位）。

二、必要性

在GB/T 228.1-2010《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》中引言部分明确指出：

“本版标准提供了两种试验速率的控制方法。*种方法A为应变速率（包括横梁位移速率），第二种方法B为应力速率。方法A旨在减小测定应变速率敏感参数时试验速率的变化和减小试验结果的测量不确定度。本部分将来将*使用应变速率的控制模式进行拉伸试验。”

其中明确指出：该方法将来将*使用应变速率的控制模式进行拉伸试验。

在我们的实际测试工作中，都会遇到不同试验者、不同实验室、不同试验机对同种材料的测试而数据会有所所差异。这可能是：由于不同操作者选择的拉伸速率不同、使用试验机的软件数据处理系统不同、使用的试验机拉力系统柔度不同等多方面因素所造成。这是我们所有测试工作者所不希望的。

为保证我们测试数据的*性，必须严格执行GB/T 228.1-2010标准。该标准不仅提出了方法A应变速率控制模式、方法B应力速率控制模式，而且提出了对方法A中根据平行长度估计的应变速率Lc对试验机的柔度修正方法，以及对计算机控制拉伸试验机使用的建议。这对我们获得准确*的力学测试数据是极为重要的。

在当前计算机普及的时代，保证严格执行GB/T 228.1-2010标准是可行的。但是对于当前正在服役的较老款式*试验机(机械度盘显示、微机屏显式、数显式)，由于历史因素，那些试验机只能由人工控制试验机的加载速率，尚不能满足GB/T 228.1-2010标准。但是，可以通过试验机技术改造的方式（通过更换油源，增加能进行伺服控制的伺服阀及压差阀，升级为电液伺服*试验机），焕发老式试验机的青春，满足GB/T228.1-2010标准要求，继续为社会服务。

GB/T 228.1-2010标准规定：

试验测定的性能结果数值应按照相关产品标准的要求进行修约.如未规定具体要求，应按照如下要求迸行修约

—— 强度性能值修约至1MPa

—— 屈服点延伸率修约至0.1%，其他延伸率和断后伸长率修约至0.5%

—— 断面收缩率修约至1%

说明标准对测控系统的精度要求提高了，较老款式*试验机的力值测量精度一般在zui大量程/10000，通过升级测控系统，力值测量精度可以达到zui大量程/100000，大大提高了试验结果的准确性。

改造的目的是为了使试验机具备应变速率、应力速率控制的能力，从而准确、高效的取得材料的屈服强度（ReH， ReL， Rp ）。

三、主要性能技术指标

1、系统zui高压力：30Mpa；

2、有效控制范围：0.12-30 Mpa；

3、试验力示值精度： ±1%（视主机及传感器精度）；

4、位移测量分辨力：0.005mm；

5、变形测量：标准配置标距50mm，zui大变形量10mm.

6、变形测量精度: ±0.5%

7、恒力、恒变形、恒位移控制范围:   0.4%-*FS；

8、恒力、恒变形、恒位移控制精度: 

               设定值<10%FS时,设定值的±1.0%以内；

               设定值≥10%FS时,设定值的±0.5%以内；

9、变形速率控制精度:  速率<0.05%FS时为±2.0%设定值内；

                      速率≥0.05%FS时为±0.5%设定值内；

10、活塞zui大移动速度：100mm/min；（根据实际情况定）；

11、夹紧：液压夹紧(选配)；

12、外形尺寸：油源：1400×700×850mm；

13、油源重量:200 kg。

四、控制系统功能特点

1、计算机控制系统，具有集成度高、性能稳定、调整方便等优点。可以对试验数据进行实时采集，对试验特性曲线实现实时动态显示，试验数据文件能以Access常用数据库或SQLserve大型数据库的方式保存，方便实现客户的资源共享及网络管理，以及用户的再分析。对于用户自定义的各种Word报表，该软件可轻松实现访问，解决了不同用户或同一用户在不同时期对试验报表有不同需要的难题。该软件可处理试验力、位移、时间的原始数据及由此派生的曲线。

2、操作系统Windows7/XP平台下，全中文操作界面。系统集数据处理、数据分析于一体；

3、保护功能:该机具有软件和机械两种限位保护方式,超过zui大负荷自动停机的比例可动态设定;具有过流、过压、过载等多种保护功能。

4、对于负荷通道可实现自动标示，直观方便。

5、批量试验可实现曲线的分层次显示，曲线自动跟随。

6、该软件可实现用户自定义的速度设定，速度的计算机调整。还可实现高精度的速度标定，随时调整速度档位和编码。

7、具有试验力、位移、应力、应变等多种全数字闭环/开环控制功能，各控制模式可自由平滑切换；

8、具备功能完整的试验过程“编程”功能，可编程步数达200 步，并可根据需要任意扩展，完成任意复杂、任意控制模式切换的试验过程编辑。同时提供数据分析功能，满足试验人员进行试验分析及进行特殊试验的数据处理；

9、监测试验过程：对试验过程中的试验力、位移、曲线等多种参数可实现实时显示。

10、软件权限分级管理功能：为了提高软件及数据的安全性，该软件可以通过设置不同的密码保护来实现分权限管理功能。

11、结果再现功能：试验操作完成并存盘后，可根据用户需要在以后任意时间打开并对试验数据进行再分析。

12、可根据用户需要选择负荷～时间、负荷～位移、位移～时间等曲线来进行试验及数据显示、存储、分析及打印。

13、曲线逐点遍历功能：可通过鼠标在曲线上点击力与变形值，以求得每一点的各种参量。

14、结果对比功能：可以同时观察多个试验曲线，并可通过多个曲线的叠加、局部放大来实现待分析样品特性的比对。

15、力接口：力通道接口及试验软件可根据用户需要配备各种传感器，并能进行标定、修改参数及正常试验。

16、数据采样频率：可根据用户试验要求选择高速采样频率。

五、系统配置清单（常规）

1、 驱动电机                   皖南电机

2 、伺服控制用油源             琴台式

1）、电液伺服阀               自制

2）、高压泵                   意大利马祖奇泵

3）、伺服阀组             自制

3、STC8800双通道程控放大器   分辨力1/100000

4、高精度液压传感器           宁波镇海

5、引伸计YYU50-10            北京钢铁研究院

6、拉线式位移测量系统

7、全套附具包括：常用O型圈组合垫、管接头、连接高压油管等

8、MaxTest控制软件

9、联想商用品牌机                                                            

10、惠普A4喷墨打印机

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