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隔振器固有共振頻率測試臺
一、 簡介：
隔振器固有共振頻率測試臺（試驗系統(tǒng)）屬于專用試驗設(shè)備，根據(jù)不同應(yīng)用場合其配置和結(jié)構(gòu)形式不同。我司動靜態(tài)疲勞試驗機(jī)（試驗系統(tǒng)）的開發(fā)過程中，博采國際zhu名電液伺服動態(tài)試驗機(jī)公司的開發(fā)制造經(jīng)驗，結(jié)合國內(nèi)用戶使用習(xí)慣，采用“單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化”開發(fā)理念，實現(xiàn)了‘為國內(nèi)用戶提供性價比更高的動態(tài)疲勞試驗機(jī)’的宗旨。設(shè)備關(guān)鍵的配套元件選用國際、國內(nèi)同類產(chǎn)品的著名品牌產(chǎn)品。根據(jù)試驗對象要求的高低，選配合適的伺服控制器、伺服閥、液壓系統(tǒng)關(guān)鍵元件，不但保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，對于用戶應(yīng)用來說也大大提高了性價比。我們的宗旨就是為客戶提供量身定制的試驗系統(tǒng)！
電液伺服動靜wan能試驗機(jī)主要用于材料和零部件的動、靜態(tài)力學(xué)性能試驗，包括材料和零部件的拉伸、壓縮、彎曲、低周和高周疲勞試驗。通過配置相應(yīng)的附件和試驗軟件可用于各種材料的裂紋擴(kuò)展、斷裂力學(xué)以及其他各種力學(xué)試驗。廣泛用于航空航天、船艦、jun工、科研院所、企業(yè)新品研發(fā)、企業(yè)產(chǎn)品檢測等材料試驗領(lǐng)域。
二、 設(shè)備全稱：微機(jī)控制電液伺服動靜萬能試驗機(jī)
三、 設(shè)備型號：DST 1432
（1 單通道 2 兩立柱 5(1=1/2t 2=5T 3=10t 4=20T 5=25/30 6=50/60t) 4 系統(tǒng)流量編碼 1 36L 2 45L 3 70L 4 90L 5 110及以上）
四、隔振器固有共振頻率測試臺方案描述
電液伺服動靜wan能試驗機(jī)主要由：
一臺主機(jī)(含100kN伺服直線作動器)；
一套液壓夾頭（可靠夾持力50kN）；
一臺道全數(shù)字伺服控制器DSTC100；
研華電腦（含專業(yè)試驗軟件）以及其他標(biāo)配附件共同組成。
4.1 主機(jī)
主機(jī)為四立柱加橫梁底座（立柱表面電鍍硬鉻）框架式結(jié)構(gòu)，伺服直線作動器下置（或者上置）結(jié)構(gòu)。主機(jī)作用是提供試樣連接接口，接受程序指令完成試樣的加載。其突出特點如下：
4.1.1主機(jī)為四立柱框架式結(jié)構(gòu)，橫梁采用液壓油缸控制升降、液壓缸控制夾緊式結(jié)構(gòu)，使試驗調(diào)整、操控方便。特殊的液壓油路設(shè)計既可以保證試驗的穩(wěn)固可靠，可以在非試驗狀態(tài)時橫梁保持鎖止不動。
4.1.2橫梁具有很高的剛度和強(qiáng)度。同時造型具有立體感，美觀大方。
4.1.3橫梁升降、鎖緊油缸的密封元件采用進(jìn)口產(chǎn)品，品質(zhì)可靠，結(jié)構(gòu)獨(dú)特。
4.1.4立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進(jìn)一步提高外形的美觀程度，同時提高防腐蝕能力。
4.1.5橫梁操控（升降、夾緊）驅(qū)動模塊采用高品質(zhì)液壓元件集成，控制臺設(shè)置符合人機(jī)工程學(xué)原理設(shè)計設(shè)計的操作臺，便于試驗者操作。
4.1.6伺服直線作動器與工作臺剛性連接，內(nèi)置非接觸式高頻響LVDT位移傳感器，外置國產(chǎn)航空品質(zhì)伺服閥，7Mpa下流量為58L/min。負(fù)荷傳感器采用Vishay世銓試驗機(jī)專用傳感器。
4.1.7設(shè)計由精度不大于5u國產(chǎn)溫州黎明精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器組成的中繼濾油穩(wěn)壓模塊。
4.1.8單元化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計的伺服直線作動器具有低阻尼、高響應(yīng)、高壽命、大間隙設(shè)計的特點，設(shè)計理念與MTS公司等同。作動器的密封元件全部采用進(jìn)口伺服作動器專用高速密封元件，加之作動器活塞桿的支撐打破傳統(tǒng)設(shè)計，采用非金屬支撐、大間隙設(shè)計，具有高速不燒結(jié)自潤滑的特點。
4.1.9伺服直線作動器振幅極限位置設(shè)計液壓緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷。
4.1.10伺服直線作動器頻率響應(yīng)不小于50Hz。
4.1.11專用夾具與伺服直線作動器聯(lián)接螺桿處可選配預(yù)應(yīng)力環(huán)，保證在進(jìn)行過零拉壓試驗時的運(yùn)行平穩(wěn)，同時可提高動態(tài)響應(yīng)性能，減小噪音。結(jié)構(gòu)與美國MTS公司類似。
4.1.12伺服作動器和底座負(fù)荷傳感器連接處均可接強(qiáng)迫液壓夾頭。
4.2 恒壓伺服油源
恒壓伺服油源公用其他設(shè)備。
伺服油源采用封閉式準(zhǔn)靜音設(shè)計，整體為柜臺式設(shè)計。油源為主機(jī)提供運(yùn)動所需壓力油。類似油源照片如下，。
4.2.1元器件選擇可靠
l 油泵為進(jìn)口內(nèi)嚙合齒輪泵，內(nèi)嚙合齒輪泵的突出特點是，噪音低、液壓脈動小，使用壽命長，非常適合動態(tài)疲勞試驗機(jī)液壓系統(tǒng)的工況。
l 電機(jī)為名牌產(chǎn)品，該電機(jī)采用鑄鐵外殼，抗震動能力強(qiáng)，軸承均采用進(jìn)口品牌，運(yùn)行平穩(wěn)，整體抗過載能力強(qiáng)。
l 系統(tǒng)高壓膠管總成選用進(jìn)口產(chǎn)品，該產(chǎn)品使用壽命長，適合高壓系統(tǒng)長期使用。
l 主溢流閥、電磁換向閥采用上海立新產(chǎn)品，過濾器選用黎明液壓產(chǎn)品過濾精度達(dá)到3um，此類元器件在試驗系統(tǒng)上已得到驗證，并且該類元件的選用大大提高了產(chǎn)品的性價比。
l 電器元件選用國產(chǎn)ming牌產(chǎn)品。
4.2.2系統(tǒng)集成科學(xué)、可靠、合理
l 為了降低噪音并且保護(hù)電機(jī)，電機(jī)和油泵的連接采用彈性聯(lián)軸器，可有效減小啟動、加載瞬間對電機(jī)油泵的沖擊。
l 液壓系統(tǒng)設(shè)置兩種壓力，高壓（額定壓力）21Mpa，低壓（啟動壓力）3Mpa，系統(tǒng)在啟動及調(diào)整時，選用低壓，試驗時選用高壓。高低壓配合使用安全節(jié)能。
l 考慮到系統(tǒng)長時間高壓運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)熱較大，液壓油的持續(xù)高溫會對系統(tǒng)產(chǎn)生很大傷害，因此，系統(tǒng)配置高效水冷卻器，使液壓油維持在一個較穩(wěn)定合適的溫度。
l 液壓系統(tǒng)配有多個預(yù)警裝置，有效監(jiān)控油源的運(yùn)行。高壓過濾器油阻報警；油溫報警；液位報警，電機(jī)過載保護(hù)等。
電器線路接頭采用冷壓連接，而非錫焊工藝。
4.3 液壓夾頭
4.3.1液壓夾頭采用缸體運(yùn)動活塞靜止式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)夾塊平動夾持。
4.3.2夾頭為開式結(jié)構(gòu)，通過更換楔形夾塊滿足不同大小棒材或板材試驗。
4.3.3 液壓夾頭夾持力可通過減壓閥調(diào)節(jié)，減壓壓力范圍5Mpa-21Mpa。無級可調(diào)壓力可適應(yīng)小負(fù)載脆性材料和大負(fù)載塑性材料的加持。并能保證試驗的可靠性。
4.3.4 夾頭密封元件與作動器密封元件一樣采購進(jìn)口產(chǎn)品。
4.3.5 夾頭配置接頭和液壓膠管均為進(jìn)口產(chǎn)品，性能可靠。
4.3.6拉壓過零實驗，無松脫現(xiàn)象。
專用對中調(diào)節(jié)裝置，方便調(diào)整試樣同軸度，
4.3.2升降及鎖緊裝置：
升降缸用于控制橫梁升降，升降無級調(diào)速，配合鎖緊缸自動配合鎖緊，控制橫梁移動時，鎖緊缸自動松開，橫梁就位后，鎖緊缸自動鎖緊，（全部是電氣聯(lián)動控制），實驗過程中，鎖緊缸始終工作（帶壓）
4.4全數(shù)字伺服控制器主要技術(shù)指標(biāo)
4.4.1個全數(shù)字通用信號調(diào)理單元：試驗力、位移兩個閉環(huán)控制回路。具有控制模式無擾平滑切換功能。
4.4.2最高閉環(huán)控制數(shù)據(jù)刷新頻率為6kHz。
4.4.3控制器A/D、D/A分辨率為16位。
4.4.4信號發(fā)生頻率范圍：1×10-3Hz～100Hz。
4.4.5信號發(fā)生器波形：正弦波、三角波、方波、斜波等。
4.4.6控制精度：靜態(tài)控制精度精度典型值一般為0.5％FS，動態(tài)控制精度典型值一般為1％FS。
4.4.7兩級伺服閥驅(qū)動單元。
4.4.8遠(yuǎn)程液壓泵站控制功能。
4.4.9計數(shù)器容量：108。
4.4.10其它必要的I/O輸入輸出單元：四個模擬輸入、四個模擬輸出接口；四個數(shù)字輸入、四個數(shù)字輸出接口（選配）。
4.4.11極限參數(shù)設(shè)置功能。
4.5控制軟件
4.5.1系統(tǒng)管理軟件：該軟件是整個全數(shù)字伺服控制器工作的基礎(chǔ)，其主要功能是管理控制系統(tǒng)的硬件資源、定義傳感器、數(shù)字控制參數(shù)調(diào)整、設(shè)置保護(hù)，顯示當(dāng)前控制模式、液壓和函數(shù)發(fā)生器狀態(tài)以及傳感器標(biāo)定，并且提供雙蹤數(shù)字示波器、數(shù)字伺服閥電流表和6塊數(shù)字電壓表用于試驗數(shù)據(jù)實時顯示。
4.5.2函數(shù)發(fā)生器軟件：該軟件主要用于恒幅動態(tài)試驗，例如低周疲勞試驗，恒幅疲勞試驗，恒幅疲勞裂紋擴(kuò)展試驗等。函數(shù)發(fā)生器軟件會自動對控制量(例如載荷)的峰谷值進(jìn)行跟蹤修正，也能進(jìn)行人工或自動信號保持，如果自動信號保持循環(huán)數(shù)間隔被設(shè)置，則試驗循環(huán)數(shù)每增加一個循環(huán)數(shù)間隔，軟件就會自動把信號保持在設(shè)定的水平上，以方便于某些試驗數(shù)據(jù)的測量(如目測裂紋長度)。軟件可選的波形有正弦波、三角波和方波等。試驗結(jié)束后，軟件會將一些重要的數(shù)據(jù)存盤，例如試驗載荷、頻率、循環(huán)數(shù)和試驗時間等。該軟件也可進(jìn)行簡單的靜態(tài)試驗。配置相應(yīng)裝置后能滿足GB/T228中部分參數(shù)的求取。
4.6其它配置及附件：
4.6.1流體連接件配置：油源與作動器之間配置4米公司高壓膠管。
4.6.2配置用于伺服作動器和恒壓伺服泵站的沖洗附件，便于用戶定期對更換液壓油。
4.6.3提供備用精密濾油器濾芯一只，易損件一套。
4.7.4內(nèi)六角扳手及專用工具一套。
五、隔振器固有共振頻率測試臺主要技術(shù)參數(shù)
型號 | DST1211 | DST1221 | DST1232 | DST1242 | DST1252 | DST1263 |
額定載荷 | 10kn | 50kn | 100kn | 200kn | 250/300kn | 500/600kn |
靜態(tài)力 | 10kn | 50kn | 100KN | 200kn | 200 | |
最大速度 | 500mm/s | 300mm/s | 300mm/s | 200mm/s | 200mm/s | 200mm/s |
系統(tǒng)壓力 | 20Mpa | 22Mpa | 22Mpa | 22Mpa | 22Mpa | 20Mpa |
系統(tǒng)流量 | 15L | 36L | 36L | 45L | 72L | 90L |
活塞行程 | ±75mm | ±75mm | ±75mm | ±75mm | ±75mm | ±75mm |
頻率 | 0.01-60 | 0.01-60 | 0.01-50 | 0.01-50 | 0.01-50 | 0.01-50 |
控制器 | DSC8005 | DSC8005 | DSC8005 | DSC8005 | DSC8005 | DSC8005 |
計算機(jī) | 研華工控 | 研華工控 | 研華工控 | 研華工控 | 研華工控 | 研華工控 |
特征波形 | 正玄三角斜波或者自定義 | 正玄三角斜波或者自定義 | 正玄三角斜波或者自定義 | 正玄三角斜波或者自定義 | 正玄三角斜波或者自定義 | 正玄三角斜波或者自定義 |
試驗寬度 | 550mm | 600mm | 650mm | 650mm | 650mm | 650mm |
拉伸空間 | 450mm | 550mm | 600mm | 600mm | 650mm | 650mm |
主機(jī)剛度 | 2.5*106 N/mm | 3.7*106 N/mm | 5.3*107 N/mm | 1.6*108 N/mm | 6.1*108 N/mm | 1.4*109 N/mm |
主機(jī)尺寸 | 900*750*1950 | 1050*850*2150 | 1150*950*2250 | 1230*1000*2350 | 1250*1050*2400 | 1350*1150*2550 |
油源尺寸 | 1400*950*1050 | 1400*950*1050 | 1400*950*1050 | 1400*1150*1050 | 1400*1150*1050 | 1800*1450*1250 |
整機(jī)重量 | 750kg | 860 kg | 1050 kg | 1450 kg | 1600 kg | 2100 kg |
5.1 zui大靜態(tài)試驗力：±100kN，全程不分檔，在1-100.%范圍內(nèi)，示值精度20%起±1%。
5.2 zui大動態(tài)試驗力：±80kN，幅值波動度不大于±2%FS，（滿足《JB/T9397-2002 拉壓疲勞試驗機(jī) 技術(shù)條件》）。
5.3 作動器振幅：±75mm，示值精度20%起±0.5%FS。
5.4 頻率范圍：0.01—100Hz。
5.5 zui大速度：500mm/s(21Mpa,36L/min)。
5.6 控制器類型：單通道，位移和力兩路閉環(huán)通道。
5.7 主要試驗波形：正弦波、三角波、矩形波、斜波等。
5.8 試驗空間：高度750mm，試驗寬度650mm。
5.9 主機(jī)剛度：2.5×108 N/m。
5.10圓試樣夾持范圍：φ5—φ25mm。
5.11 主機(jī)重量：3000kg
六、 設(shè)備配置清單
序號 | 名 稱 | 數(shù) 量 | 備 注 |
1 | 主機(jī) | 1臺 | 自制 |
2 | 作動器 | 1臺 | 自制(靜壓支撐) |
3 | 恒壓伺服油源 | 1臺 | 皖南+NACHI |
4 | 液壓夾頭 | 2套 | 自制（含鉗口） |
5 | 伺服控制器 | 1臺 | 自制 |
6 | 研華工控 | 1套 | 研華 |
7 | 伺服閥 | 1套 | MOOG |
8 | 傳感器 | 1套 | 美國世銓 |
9 | 易耗易損備件 | 1套 | 自制 |
10 | 產(chǎn)品使用說明書 | 2份 | 自制 |
11 | 測控軟件使用說明書 | 2份 | 自制 |
12 | 合格證 | 1份 | 自制 |
13 | 裝箱單 | 2份 | 自制 |
七、 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：
項目（參數(shù)）名稱 | 標(biāo)準(zhǔn)代號 | 標(biāo)準(zhǔn)名稱 | 設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)備注說明 |
彈條 | TB/T 1495-2020 | 彈條I型扣件 | |
疲勞試驗 | TB/T 1495-2020 | 彈條Ⅰ型扣件 | 疲勞試驗機(jī) |
疲勞試驗 | TB/T 1495-2020 | 彈條Ⅰ型扣件 | 疲勞試驗機(jī) |
軌距塊 | TB/T 3570-2021 | 彈條Ⅲ型扣件 | |
老化后拉伸強(qiáng)度、老化后拉斷伸長率 | GB/T 3512-2014 | 硫化橡膠或熱塑性橡膠熱空氣加速老化和耐熱試驗 | 空氣老化箱、裁刀和裁片機(jī)、測厚計、錐形測徑計（環(huán)形試樣使用）、拉力試壓機(jī) |
靜剛度 | TB/T 3395.1-2015 | 高速鐵路扣件 第1部分 ：通用技術(shù)條件 | 壓力試驗機(jī)（能施加至少100KN荷載，I級，做低溫靜剛度試驗時，能使彈性墊層環(huán)境溫度降至-35℃）、砂布、位移傳感器 |
抗拉性能 | GB/T 1447-2005 | 纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗方法 | 拉力試驗機(jī) |
組裝靜剛度 | TB/T 3396.3-2015 | 高速鐵路扣件系統(tǒng)試驗方法 第3部分 組裝靜剛度的測定 | 鋼軌、加載設(shè)備、位移傳感器、荷載傳感器 |
組裝疲勞性能 | TB/T 3396.4-2015 | 高速鐵路扣件系統(tǒng)試驗方法 第4部分 組裝疲勞性能試驗 | 鋼軌、加載設(shè)備、加載裝置、樞軸、加力架、位移傳感器、荷載傳感器 |
疲勞試驗（靜模量變化率、厚度變化率） | GB/T 38695-2020 | 城市軌道交通無砟軌道技術(shù)條件 | 試驗機(jī)（能在3Hz～5Hz頻率下是假最大加載50KN、精度不低于I級）、游標(biāo)卡尺（精度0.02mm） |
固有頻率 | GB/T 15168-2013 | 振動與沖擊隔離器靜、動態(tài)性能測試方法 |
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