WPL-1000电液伺服疲劳试验机设备建议书
一、主要用途及使用范围
WPL-1000电液伺服疲劳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-1000电液伺服疲劳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。
本试验机又叫动静万能疲劳试验机，既可以做低周疲劳试验（0.01-15HZ），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：0.01～15HZ。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
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结 构
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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1000mm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1GN/M，附本试验机框架有限元刚度分析云图1。
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作动器行程
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±500mm暂定数字
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注：为避免运行失控，行程极限位置设液压缓冲区
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最大输出力
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静载荷±1000N 动态载荷-1300N
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线速度
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试验加载最大速度：4700mm
满足振幅75mm时，工作频率15Hz要求。
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系统流量
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所需加载最大流量85.9L/min，为保证系统正常工作取100Lmin油源
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加工制造
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整机采用专业液压疲劳技术设计、制造
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连接方式
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按用户提供试样制作专用夹具（用户提供-待定）
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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1GN/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1000N时，刚度约为1.46GN/M，大于1GN/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2-15HZ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-1000电液伺服疲劳试验机主要由1000N电液伺服疲劳作动器、主机框架、100L油源、专用夹具附件及控制柜等5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
本试验机控制原理概略图如下图5所示
图5
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360L-实验室自备）。
(2)压力
额定工作压力：17MPa；最高工作压力：21MPa；回油压力：≤0.5 MPa；
(3)泵源最大输出流量：100L/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 30kW。
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AOVI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AOVI联接，15针载荷传感器头与AOVI的X22B联接，9针位移传感器头与AOVI的X7-head联接，26针控制头与AOVI的X4 drive联接，5芯伺服阀控制航空插头与AOVI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AOVI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
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凡使用本公司试验机正常操作、维护，一年内执行质量三包。
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使用本公司试验机将享受本公司终生维护、修理的待遇。
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适时免费提供控制软件升级版本。
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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
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序号
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设备名称
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品牌（进口）
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品牌（国产）
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规格型号
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产地
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数量
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1
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主机
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自主研发
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WPL-100
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中国
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1
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2
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作动器
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自主研发
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WPL-100-1000
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中国
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1
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3
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电液伺服阀
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中航集团609所
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G761(按安装标准)
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中国
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1
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4
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磁滞位移传感器
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500mm量程
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中国
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1
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5
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负荷传感器
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1000N
量程
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中国
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1
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6
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控制器
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20HZ力、位移控制
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中国
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1
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7
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控制柜
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不限
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中国
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1
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8
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电脑
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中国
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1
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9
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油箱及框架
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40L/min
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中国
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1
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10
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高压齿轮油泵
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|
中国
|
1
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11
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电机
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济南
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Y系列22kW/B35
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中国
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1
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12
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滤油器
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黎明
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LM
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中国
|
1
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13
|
蓄能器
|
黎明
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|
中国
|
1
|
|
14
|
热交换器
|
黎明
|
|
中国
|
2
|
|
14
|
油路集成块
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|
|
中国
|
1
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15
|
比例溢流阀
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油研
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日本
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1
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16
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液压油管及接头密封圈
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不限
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|
中国
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17
|
压力传感器
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上海振丹
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|
中国
|
1
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18
|
冷却系统
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中国
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1
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19
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打印机
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惠普
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彩色打印机
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1
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20
|
售后服务及维护
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|
中国
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21
|
水电系统
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用户自备
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中国
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冷却循环水
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22
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设备基础施工图
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|
中国
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用户按图施工
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本方案为初始方案，方案中核心元器件分国产进口两种不同配置，用户可根据需要选配具体型号，而价格也会有相应的变化，若有疑问请联系
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