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专用试验机系列

微机控制静载锚固试验机MGW-6500型

 

.设备概述

微机控制静载锚固试验机是预应力锚具生产企业的出厂检验和型式试验、大型工程使用单位的锚具进场验收、产品质量监督部门对预应力锚具组装件检测的专用设备。该设备由宽调速范围数字伺服阀及微机测控技术,组成全自动闭环调速控制系统,能精确地控制和测量试验全过程。本试验机依据GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具》、GB/T2611-1992《试验机通用技术条件》等国家标准设计与制造,整机由卧式主机、高压伺服液压源、前卡式千斤顶、可移动式高压油源、微机测控系统等组成。

.主要功能

1.可对预应力锚具组件实现GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具》标准要求的,在伺服控制条件下的标准检测。

2.具有负荷、位移两个控制通道及与之相对应的力、应力、位移三种控制方式,控制方式间可随机/随意切换。 PID 参数可在线调整。

3.可进行等速率负荷、应力、位移控制和恒负荷、应力、位移控制并采用无级调速。

4.自动绘制力—位移、力—时间、位移—时间等多种试验曲线,自动编辑试验报告并适时打印输出;

5.测量系统具有自动清零、自动标定功能,连续全程测量不分档。

6.可进行成组式样多色曲线对比试验,并可选取试验曲线上的任意段进行区域放大分析,在试验过程中可切换显示各种试验曲线;

7.原始试验参数输入

8.拥有功能强大的数据库和多种接口格式供用户选择,帮助用户实现局域网络通讯;

9.具有压力、油温、活塞限位等多种保护措施;

.主要技术参数

1.最大试验力: 6500kN   

2.试验力测量范围:2%-100%(全量程不分档,自动换档)

3.试验力示值精度:±1%(精度等级:1级)

4.负荷测量分辨率:1/300000

5.等速率负荷控制范围:0.1~4%FS/S

6.活塞最大位移:250mm

7.位移测量范围:0-200mm

8.位移测量精度:≤±1%

9.位移测量范围:2~100%FS(连续全量程测量)

10.等速率控制精度:1%设定值

11.恒负荷、位移控制精度:1%设定值

12.位移测量精度:±0.5%FS

13.位移测量分辨率:0.001mm

14.拉伸间距:3400mm

15.主机外形尺寸:约3800×640×750mm

16.重量:约5000kg

.主要结构

(一)、主机:

主机为卧式承载框架,由四根导向支杠和中间、两端固定梁所组成的承载框架构成了主机的主体部分,加载油缸(张拉式千斤顶)和空心传感器分别安装于承载框架的外两端,被检测锚具组件通过扁锚垫板和钢绞线固定于主机外两端,加载油缸工作即通过钢绞线对被检测锚具组件施加试验力。主机主要构成如下:

1.导向支杠:共四根,采用45#碳结钢原料钢材或锻料钢材加工而成,两端和中间部位分别与定梁组件固定连接,在试验过程中是承载的主要部件。

2.定梁组件:分为左、右端两个和中间一个,采用球墨铸铁毛坯件加工而成,四角处分别与导向支杠螺帽固定连接。其中左、右两个外侧分别安装传感器和油缸活塞副。

3.油缸活塞副:即YCW-650B型张拉式千斤顶,为高压力穿心式,可承受>50MPad压力,用于对试样进行施加荷载,活塞最大行程为200mm。

4. 夹具组件:由扁锚垫板/N孔垫板和锚具组件组成,其中扁锚垫板/N孔垫板采用特钢锻件毛坯加工而成,再通过热处理工艺进行调质,确保在受力情况下变形量最小。

5. 防护组件:分为防护网罩和移动式挡沙墙两部分。防护网罩采用型钢和金属网制造,安装于主机的上部和两侧,有左、右两个组合,防止钢绞线若受力单股断开时伤人。移动式挡沙墙采用钢板焊接制造,内端面贴有缓冲击橡胶,下部装有移动用车轮,防止钢绞线若受力单根断开时从两端射出伤人。

(二)、高压伺服液压源

伺服液压源主要的任务是向主机油缸按试验要求的速率供油并操作主机完成试验过程,液压源主要构成如下:

1.壳体:由3mm冷轧钢板焊接制作,经多项表面处理工序后完成。

2.油泵电机组:由超高压径向柱塞油泵和三相异步电机所组成,由于本液压系统为高压力系统,所以配用的油泵必须是超高压输出油泵,为本机配用的是采用德国FAG公司专利技术制造的超高压径向油泵;选用1.5kw三相异步电机与之相配并作为动力源。

3.超高压数字伺服阀组:该控制阀的最大特点是耐高压,由可承受高压的阀体和永磁电机所组成,接受控制器发出的脉冲信号永磁电机带动阀杆做角度旋转,从而实现进油量的调节,使试验机实现伺服控制。

4.电磁换向阀:即三位四通电磁换向阀,用于主油缸的活塞换向使用。

5.滤油器: 电液伺服试验机采用的是双级滤清方式,其中一级采用可更换滤芯的滤油器,可过滤掉>10μm颗粒杂质,确保控制阀正常工作。

6.油箱: 是存储液压油的容器,本机液压源的油箱容积约为120L。

7.溢流阀: 主要用于压力保护,当液压系统的压力超过溢流阀设定压力时,溢流阀中的弹簧被顶起,超高压力部分的液压油将从溢流阀流出并沿管路回到油箱。

8.管路系统: 是液压源中上述各元器件的连接部分,采用耐高压无缝钢管制作,接头采用卡套式。

9.电气拖动部分: 是保证所有电器及系统正常和安全工作的强电部分,主要由空气开关、继电器、交流接触器、电源电气等部分组成,安装于液压源的侧面上部。

液压源是试验机工作的动力部分,油泵电机组工作将高压液压油经滤油器送入数字伺服阀,经控制系统调速后进入工作油缸,完成试验过程后通过电磁换向阀换向,活塞回到预工作状态。根据试验要求还可安装风冷冷却器,以便对油温进行强制保护,另外还装有油面指示装置等。通过上述装置可保证液压系统长时稳定的工作。

(三)、前卡式千斤顶

前卡式千斤顶是与油缸活塞副(加载用张拉式千斤顶)配套使用的钢绞线预紧器械,本机做试验时钢绞线一端锚好后,在另一端使用前卡式千斤顶逐根预紧,油缸活塞副工作即开始对锚具组件施加负荷,换上退锚螺母即可进行各种孔数的夹片退锚。

(四)、可移动式高压油源

可移动式高压油源是前卡式千斤顶的动力配套设备,能够提供足够流量和工作压力的液压油,主要与前卡式千斤顶配套使用。该油源体积小且小车式结构,可以任意摆放,使用方便。

(五)、计算机测控系统                                                                                                  

计算机测控系统主要由控制器、软件、控制阀、控制采集元器件及计算机、打印机所组成。

1.测量控制软件:是试验机的操作系统,主要编制依据为GB/T14370-2007预应力筋用锚具、夹具》等多项标准。采用VC++语言编程,可在WindowsXP等多种操作系统下工作。

程序支持开放编辑试验、编辑标准和编辑步骤,并支持导出导入试验、标准和步骤;支持试验参数自定义;采用开放式的EXCEL报表形式,支持用户自定义报表格式;查询打印试验结果灵活方便,支持打印多个试样,自定义排序打印项目;自带强大试验分析功能;支持分级管理两级(管理员、试验员)用户管理权限;

    程序主界面主要包括:系统菜单区、工具栏区、示值显示面板、速度显示面板、试验参数区、试验过程区、多图曲线区、结果处理区、试验信息区。

系统菜单:进行试验项选择、系统设置、试验方案设计和用户管理。

工具栏:可快速的处理一般程序操作。

新建试验:包括如下选项:

试验类型:选择要试验的类型,比如拉伸试验或压缩试验等;

选择试验:选择具体所做的试验。比如金属拉伸试验等;

执行标准:试验附加信息描述,主要是能更清晰地描述试验信息;

试样类型:选择要试验的试样截面积形状,比如棒材或者板材等;

输入组号:新建一组试验的组号名。(组号名由字母、数字或下划线组成,不允许用‘\’之类不能用来定义WINDOWS文件名的符号)

继续试验:继续已经做过的试验组,继续成功后,继续试验组号相同。包括如下选项:

试验类型:继续进行的试验类型;

试验名:继续进行的试验名;

组号名:如上“新建试验”,但是要选择已经存在的试验组号,继续试验成功,会接着“新建试验”下的序号继续排列;

试样形状:显示本组试验式样形状信息。

设置曲线:曲线坐标轴有五类:载荷轴、应力轴、位移轴、变形轴、延伸率轴和时间轴。

编辑标准:支持对标准的新增,删除,导入,导出,复制;支持程序对参数的数据修约;支持用户根据基本参数设定用户自定义参数。

编辑报表:程序支持两种报表模式:a.通用报表:程序自带报告模板设置,可以设置报表表头、打印项选择、设置打印曲线方式等;b.自定义报告:以用户指定的模板excel导出报告,可以设置导出模板选择,导出数据位置选择等。

示值显示栏:实时显示试验载荷、位移、变现、各显示量峰值等,并支持各显示量清零。

多功能显示面板,可以由用户随意设定显示内容。显示内容包括“载荷”、“位移”、“变形”、“载荷峰值”、“应力”、“应力峰值”和“延伸率”。

试验参数:“新建试验”或“继续试验”后切换到试验参数界面。

试验前必需输入的试样参数和试验参数。试样参数有“直径”(长,宽)、“标距”,试验参数有“Rp系数”、“Pt系数”等(不同的试验有不同的参数)。输入完毕后按键盘“Enter回车键”,将在“》”后面计算出试样的面积等。试验运行结束后,试验结果详细显示在此栏内。

试验过程:点击工具栏当中的“运行”后,程序自动切换到试验过程界面;以便观察和控制试验。试验结束后,可通过按住鼠标左键从上往下拖动界面,曲线将放大。按住鼠标左键从下往上拖动界面,曲线将复原。也可按住鼠标右键拖动整个曲线界面。

多图曲线:实时显示三个曲线副图。此界面当中显示三个不同的曲线坐标,以便观察试验细节及各试验数据变化关系;5shi试验开始后,当前载荷大于起判载荷时,开始画曲线图如下试验结束后,可通过按住鼠标左键从上往下拖动界面,曲线将放大。按住鼠标左键从下往上拖动 界面,曲线将复原。也可按住鼠标右键拖动整个曲线界面。

试验信息描述试验的名称、标准、步骤、组号等信息。

结果处理:记录查询及报表打印、查询记录、删除记录、报表打印。

试验分析:分析试验结果。

速度显示栏:实时显示载荷、位移、变形速度。       

状态栏:实时显示程序运行状态,包括下位机状态、鼠标图形位置、试验提示、试验人信息等。

2.控制器;由板卡和外壳构成,板卡主要采用高集成芯片和功能模块等制造,集采集、放大、A/D转换为一体,是控制系统的核心部件,应用24位转换器,具有很高的分辨力。由于该控制器是外置式,所以增加了外壳,相关的插头也安装于外壳之上。

3.控制阀;采用超高压数字伺服阀组,略(在伺服液压源中已叙述)

4.穿心式负荷传感器;6500kN、0级精度,安装于加载框架,即是力信号采集元件,也是试验力控制元件。

6.编码器;2500pp,测量范围200mm,分辨力0.001mm,近些年才普遍应用的传统位移传感器换代品,光栅信号输出,安装于油缸外侧,即是位移测量元件,也是位移控制元件。

7.计算机及打印机。  .

8.预紧力装置一套(用于锚固预紧锚具)

.设备主要配置

1、试验机主机                           一台

2、油缸活塞副(即YCW-650B型张拉式千斤顶,为高压力穿心式     一套

3、前卡式千斤顶                                   一只

4、超高压油源                                     一台

5、可移动式高压油源                               一台

6、垫板规格:(环形1—22孔;扁形2—5孔)        各一套

7、负荷传感器(6500KN穿心式)                    一只

8、位移传感器                                     一只

9、计算机(联想品牌 主流配置)                    一台

10、打印机(HP彩喷A4)                           一台

11、高分辨力多功能控制器及电缆线           一套

12、专用试验软件                           一套

13、防护罩                                 一套

14、移动式挡沙墙安全防护装置               二套

15、随机文件(使用说明书、装箱单、合格证) 一套  

16、软件备份光盘                           一套

六、试验机正常工作条件

1、室温: 10-35℃   湿度: ≤80%

2、电源: 3相  380V±10%  50Hz  

3、无强烈振动、无腐蚀性介质、无较强电磁场干扰的环境中

4、计算机电源:220V±10%    50Hz 单独接入

 


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