WPL-50三工位电液伺服动静万能试验机
设备建议书
一、主要用途及使用范围
WPL-50三工位电液伺动静万能试验机满足测试各种规格材料的疲劳寿命。扩展相应配置后可以广泛应用于材料和零部件的动静态力学性能试验，包括材料和零部件的拉伸、压缩和疲劳试验。
试验软件在Winodws中文环境下工作，应具备强大的数据处理功能，试验条件和试验结果自动存盘，显示、打印符合相关国家标准的随机成组试验数据、试验曲线、试验报告。
WPL-50三工位电液伺动静万能试验机具有使用方便，控制精度高，可靠性好等特点。采用“单元化、模块化、标准化”开发理念设计。作动器的关键部件均选用国际、国内同类产品的著名品牌产品或采用国际先进技术加工完成，系统具有很高的稳定性和可靠性，整体性能与国际先进产品技术水平相当，三个伺服作动器可以分别独立动作试验，可以协调加载试验（三工位可以分时间差（100ms）同时做试验，也可以完成同步加载试验，用户可根据不同需求调整设定。
本试验机既可以做低周疲劳试验（暂定0.01-10HZ；频率可以根据用户需求调整），也可以做静态拉伸，压缩、弯曲、蠕变等试验。动态疲劳试验可实现任意随机波形、正弦波形、方波、三角波、等波形，且按试样的强度不同，频率可调范围为：0.01～10HZ。本试验机以不同的夹具以实现拉伸、压缩、剪切与弯曲的疲劳强度与疲劳寿命的实验，以及各种材料的包括拉伸、压缩、弯曲、扭转、高、低周、蠕变和蠕变疲劳交互作用等生物力学性能的试验。配置高温炉或环境箱后可进行高温应变、低温应变疲劳试验。适合钢铁、汽车、机械、树脂、大学、研究所等行业进行各种材料、结构部件的疲劳性能测试。
1、满足试验机通用工作要求；
2、电源： 额定工作电压，三相四线接零，专用接地，380VAC，50Hz；220VAC，50Hz。额定功率35kW；电源电压的波动范围不应超过额定电压的 10%。
3、环境条件：试验一般应在10～35℃室温范围内进行，对要求在控制温度下进行的试验，试验温度应为23±5℃。
3、相对湿度≤85%。
4、工作时间：设备可长时间连续工作。
5、在稳固的基础上安装，水平度1/1000 。
6、环境无振动， 无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰。
三、主要技术指标满足以下要求
|
结 构
|
落地式底座（低重心稳定性好）、双立柱、双升降缸（保证本机试验空间500-1500mm~暂定数字，可根据用户要求制作）、移动横梁作动器上置形成自有刚性加载框架，框架刚度大于10GN/M，附本试验机框架有限元刚度分析云图1。
|
|
作动器行程
|
±50mm
|
|
|
注：为避免运行失控，行程极限位置设液压缓冲区
|
|
活塞直径/杆径
|
85mm /60mm（作动面积2847平方毫米）
|
|
额定工作压力
|
18MPa
|
|
最大输出力
|
动-静载荷±50kN
|
|
线速度
|
试验加载最大速度： VS=2πFA=62.8mm/s；
满足振幅1mm时，工作频率10Hz要求。
|
|
系统流量
|
加载最大流量10.7X3=32.1L/min，为保证系统正常工作取40Lmin油源，最大流量47L/min
（最大流量计算V=2πFASt=10.7L/min F为频率；A为振幅；S为作动面积；t为时间）
|
|
加工制造
|
整机采用专业液压疲劳技术设计、制造
|
|
连接方式
|
按用户提供试样制作专用夹具（用户提供-待定）
|
图 1
我们都知道在疲劳试验机设计中试验机自有加载刚性框架的刚度至关重要，由于目前行业还没有一个固定标准，我们在这里暂定为10GN/M，由图1可知本试验机框架在满载情况下最大变形量为0.02868mm，计算得本试验机框架在负载为50kN时，刚度约为10.46GN/M，大于10GN/M，完全可以满足要求。
另外，还有一个不可忽略的因素就是刚性框架本身的自振频率，一旦刚性框架自振频率与我们试验时的加载频率形成共振，将对我们的试验机本身以及试验结果都造成难以预料的影响，为了消除这些未知因素对我们的影响，现新建刚性框架模态分析，结果如下图2所示
图2
由图2可知在本试验机的低周自振频率只有Mode1在用户要求加载频率0-10HZ之内，所以我们就有必要单独对Mode1的自振形式进行深入的研究，调出Mode1自振云图3
 图3
由图3我们可以看到该自振形式为移动横梁前后摆动，而我们的加载方向为垂直于底座方向，所以二者之间不会形成自振。
四、主要结构及工作原理
WPL-50三工位电液伺动静万能试验机主要由三个50kN电液伺服疲劳作动器、主机框架、16L油源、专用夹具附件及控制柜等几部分组成。本试验机主机采用落地式底座、电液伺服作动器上置方式，双立柱、双升降缸升降横梁调节试验高度空间（500-1500mm），如图4所示。
图4（单通道示意图）
本试验机每个独立通道控制原理概略图如下图5所示
图5（单通道控制示意图）
五、液压操作系统
(一) 油源
1、概述：该油源主要由油箱、油泵电机组、调压组件、安全阀、蓄压器、冷却系统、加热系统、油温探测、液位显示和液位超限反馈、集成块、电控柜组成。
2、技术指标
(1)工作介质和试验介质
建议用46号抗磨液压油（两桶180L-实验室自备）。
(2)压力
额定工作压力：17MPa（50kN）；最高工作压力：21MPa；回油压力：≤0.5 MPa；
强度及超压密封性试验压力：31.5 MPa±0.5
MPa。
(3)泵源最大输出流量：16.5L/min。
(4)工作环境：
环境温度：20℃±15℃；
介质温度：45℃±15℃；
介质清洁度：油滤绝对过滤精度5μm，工作介质固体污染度等级等于或优于17/14GB/T14039-1993。
(5)电源：三相四线 AC380V/50Hz 电机功率 7.5kW。
3、系统原理：系统油液经油泵在BDW-5X/31.5安全阀与比例调压阀的低、中、高压力下，经油路排管输出到伺服阀至作动器，同时到横梁升降、横梁夹紧（锁紧油缸处于夹紧状态），以达到试样往复运动和试验空间调整的目的，后经管路回油到油箱。油温的控制用循环水冷式，当油温高于设定温度（55℃）时，系统自动停止工作。
(1)调压方式和部分元件的选用
A 系统设有DBW-5X/31.5安全阀，保证系统在超出最高设定压力的情况下，自动卸荷，并带有电控紧急卸荷功能。
B 系统选用比例调压阀 调压，可实现压力自动切换。
C 选用高效齿轮泵，容积效率高，噪声小，电机转速1470 rev/min，功率7.5kW。
D 设有YKJD24-560液位控制继电器，当液位超限时电机断电，系统停止工作。通过装在油箱侧面上的CYW-300传感式液位液温计，可观察液位的高度与温度。
E 进、回油油滤器选用浙江黎明液压生产，绝对过滤精度5μm，均设有堵塞压差发讯器。当油滤器堵塞时，控制板上红灯闪烁，应立即停车，卸下滤芯，清洗或更换滤芯。
F 通过控制面板上的数字显示调节仪可读出油液的温度。也可在油箱的侧面上读出，油温设定不应超过60度。
G 蓄能器选用黎明液压，以吸收泵的压力脉动和稳压。
(2)油箱均采用优质钢板制造而成。集中两路排管输出，两路排管回油。集成块采用优质钢材制造，油路设计便于清洗，不留死角。
(3)油泵电机组封闭在箱体中，用减震垫隔震，减少了噪音。油源部分、电控柜部分、冷却部分、均集成在箱体外，外形美观，工作稳定。
（4）油路中的两个压力表，一个是观测油源系统的油压，一个是观测回油的压力。
六、电气控制操作系统
1、组成
(1)本机电器控制系统由二大部分组成：
油源电器操作控制系统，数据采集和伺服阀控制操作系统
由计算机与控制器、伺服阀、载荷传感器、位移传感器组成。
计算机用USB线与控制器联接，15针载荷传感器头与控制器的X22B联接，9针位移传感器头与控制器的X7-head联接，26针控制头与控制器的X4 drive联接，5芯伺服阀控制航空插头与控制器的X4 drive引出的5芯航空插头联接。
(2)操作步骤：
A 联接计算机、控制器、油源、横梁升降与夹紧电源，打开计算机和控制器的电源开关，等待30秒让控制器完成初始化操作。
C用自带的软件通过USB线联接控制器，使控制器“ON”。
D调节所需压力。
E.在计算机上设置好试验条件，方可运行软件进行试验。
七、质量保证及售后服务
1、凡使用本公司试验机正常操作、维护，一年内执行质量三包。
2、使用本公司试验机将享受本公司终生维护、修理的待遇。
3、适时免费提供控制软件升级版本。
4、机器意外损坏或超质保期以后，本公司接受试验机修理和恢复任务，酌情收取服务根本费用。
5、当用户对机器功能有期望升级的要求时，公司将及时委派工程技术人员和相关人员与用户探讨、协商，尽量满足用户改造的期望与要求。
6、公司售后服务部每日24小时接受用户咨询。
7、新机器安装、接线、调试、培训均由公司指派专业工程技术人员进行。
8、凡需提供售后服务，用户与公司售后部联系（包括电话、传真、邮件等）后，本省24小时应答，省外48小时应答，边远地区72小时应答。公司及时委派相关工程技术人员上门服务。
附件1：货物主要部件清单价格一览表
|
序号
|
设备名称
|
品牌
|
规格型号
|
产地
|
数量
|
|
1
|
主机
|
济南
|
WPL-50
|
中国
|
1
|
|
2
|
作动器
|
济南
|
WPL-50
|
中国
|
3
|
|
3
|
电液伺服阀
|
航天609
|
FF-106A
|
中国
|
3
|
|
4
|
磁滞位移传感器
|
康宇
|
100mm
|
中国
|
3
|
|
5
|
负荷传感器
|
泰钦
|
TQ-50
|
中国
|
3
|
|
6
|
控制器
|
AOVI
|
10HZ
|
中国
|
3
|
|
7
|
控制柜
|
济南
|
|
中国
|
1
|
|
8
|
电脑
|
联想
|
|
中国
|
1
|
|
9
|
油箱及框架
|
济南
|
|
中国
|
1
|
|
10
|
高压齿轮油泵
|
德州
|
|
中国
|
1
|
|
11
|
电机
|
荣城
|
|
中国
|
1
|
|
12
|
滤油器
|
LM
|
|
中国
|
1
|
|
13
|
蓄能器
|
LM
|
|
中国
|
1
|
|
14
|
热交换器
|
LM
|
|
中国
|
2
|
|
14
|
油路集成块
|
|
|
中国
|
1
|
|
15
|
卸荷溢流阀
|
华德
|
|
中国
|
1
|
|
16
|
液压油管及接头密封圈
|
|
|
中国
|
|
|
17
|
压力传感器
|
|
|
中国
|
1
|
|
18
|
冷却系统
|
盛源
|
|
中国
|
1
|
|
19
|
打印机
|
HP
|
|
美国
|
1
|
|
20
|
售后服务及维护
|
|
|
|
|
|
21
|
运费
|
|
|
|
|
|
22
|
税收
|
|
|
|
|
|
22
|
总价
|
|
|
|
|
|
23
|
水电系统
|
用户自备
|
|
中国
|
15kW电源
|
冷却循环水
|
|
25
|
设备基础施工图
|
|
|
中国
|
用户按图施工
|
|
本方案为初步方案，制造方将根据用户所提供的相关试验标准配置作动器及相应辅具，并对本设备进行优化设计，使用方若有其他要求亦可联系制造方，制造方将根据用户需求调整设计方案。
现场实物图（单通 |
