微机控制电液伺服试验机WAW-1000D

 技术方案 

一、规格型号：WAW-1000D

二、适用标准

    GB/T 2611-2007 《试验机  通用技术要求》

JB/T 7406.1-1994 《试验机术语  材料试验机》

GB/T 16826-2008 《电液伺服试验机》

GB/T 16825.1-2008 《 静力单轴试验机的检验 第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准》

GB/T 22066-2008 《静力单轴试验机计算机数据采集系统的评定》

JJG 139-1999 《拉力、压力和材料试验机》

JB/T 6146-2007 《引伸计技术条件》

JB/T 6147-2007 《试验机包装、包装标志、储运技术要求》

GB/T 228.1-2010 《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》

GB/T 7314-2005 《金属材料室温压缩试验方法》

GB/T 232-2010 《金属材料 弯曲试验方法》

三、产品简介

◆ 概述：

本试验机为我公司生产的经典实用型机型，也是市场销售的主流机型。

本试验机是由高刚度主机、电液伺服动力源、电子测量和微机控制系统组合的一款机型。本试验机根据国标GB/T 16826-2008 《电液伺服试验机》设计与制造。主机采用高刚度设计，每个受力部件经有限元分析、设计，经精密加工而成。控制器采用新一代高性能、智能化全数字控制器，控制软件采用*测控算法组合，可控制整个试验过程，*国内和材料试验检测方法要求。油源系统采用负载适应型节流调速系统，根据系统所需试验力的大小，伺服随动调整系统压力，减小系统发热，节省能源。本试验机测试，功能强大，操作方便，稳定可靠。

本试验机是测试各种材料及其制品在各种环境和模拟状态下的物理性能、机械性能、工艺性能、结构抗震强度以及材料与构件内外缺陷的重要仪器设备。可完成拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验。

本试验机可广泛适用于大学、科研院所、检测机构、航空航天、、冶金、机械制造、交通建设、建工建材等各行业进行精密性的材料研究、材料分析、材料开发和质量控制。

◆ 技术特点与优势：

1．主机外观采用流线型外观造型设计，各部件设计强度分布合理，表面喷金属漆，整体组合美观、大方；

2．主机采用油缸下置式结构，主机高度低，试验空间布置合理，符合人体工程学原理；

3．工作台与上横梁采用四立柱双丝杠结构，构成高刚度试验空间；

4．钳口卡板与横梁之间相对滑动部分之间设置抗磨板，使钳口卡板移动平滑，试样装夹牢固可靠，方便长期使用后的维修更换；

5．钳口卡板与钳口之间采用燕尾联接型式，定位可靠；

6．试样的夹紧采用双密封内置式夹紧缸，密封严密，不渗油；

7．液压系统采用压差式节流调速伺服随动系统，系统工作压力随着负载的变化自动调整，减少系统发热，节省能源；

8．高压油泵与电机直连式结构，结构紧凑，运行平稳，噪音低；

9．油源系统配置伺服阀，控制精度高；

10. 负荷传感器合理布置在工作台与活塞之间，直接测试试验力，避免了液压传感器由于油缸活塞摩擦力和油温变化对试验结果的影响；

11．高性能智能化全数字控制器，采用全数字PID调节，配以独立式伺服放大器、测控软件及数据采集和处理软件，可实现试验力、试样变形、活塞位移的闭环控制和控制模式的平滑切换；系统由三路信号调理单元（试验力单元、油缸活塞位移单元、试样变形单元）、控制信号发生器单元、伺服阀驱动单元、伺服油源控制单元、必要的I/O接口、软件系统等组成；系统的闭环控制回路：测量传感器（负荷传感器、位移传感器、变形引伸计）与伺服阀、控制器（各信号调理单元）、伺服放大器一起组成多个闭环控制回路，实现试验机的试验力、油缸活塞位移、试样变形的闭环控制功能；具有等速率试验力、等速率油缸位移、等速率应变等多种控制模式，并可实现控制模式的平滑切换，使系统具有更大的灵活性。具有网络接口，可实现数据联网和远程控制功能；

12．多功能试验软件包可按不同试验方法要求分析处理试验结果，具备人机交互编程控制方式，方便添加新的试验标准方法 ；具有强大的图形操作功能，可实时显示绘制试验曲线和显示试验数据，具有曲线缩放，图形放大、截取功能，光标跟随显示等功能。采用VXDs高速数据采集技术，实现多通道的高速数据采集；具有完整的试验曲线、试验数据的储存功能；具有单件试验报表输出和批量试验报表输出打印功能；

13．安全保护装置：具有试验力过载、超设定、断电、活塞到达极限位置等保护功能。

四、主要技术参数

五、设备配置

1、主机、液压油源各一台；

2、伺服阀一只；

3、减速机一台；

4、全数字控制器一套；

5、负荷传感器一只；

6、位移传感器一只（光电编码器）

7、油泵一台；

8、油泵电机一台 ；

9、液压油缸一套；

10、电磁换向阀 两个；

11、联想计算机一台；

12、拉伸辅具一套；

13、压缩辅具一套；

14、中文版控制试验软件一套；

15、惠普打印机一台；

六、试验附具

◆ 拉伸附具：由内置式液压夹持系统、抗磨板、钳口卡板、钳口组成。上下横梁装置内置式液压夹紧系统，用来控制楔形拉伸钳口的夹紧和松开。安全，可靠，操作方便。全开式楔形钳口座结构，夹持试样力随拉伸力同步增加，夹持可靠，清扫方便。标准机型配有高精度可插装调换式的V型和平面型钳口，用于夹持圆柱试样和平板试样，钳口材质采用合金钢，经热处理精加工后表面硬度均达到HRC58-62，夹持稳固，经久耐用，承载变形量小，而且装卸更换非常方便。

◆ 压缩附具：带球面副的下压板采用锻件优碳钢，通过数控车床精车、淬火、使用陶瓷刀片并且补偿刀片圆弧使用数控车床精车球面，zui后通过对研而成，确保在承载力作用下仍然调整平滑灵活。

◆ 弯曲附具：标准配置三点弯曲附具，压辊、支承辊均为优碳钢淬火后精磨制造，具有较高的硬度和几何精度。

◆ 可扩展附具：试验机主机在配备其它夹具以后可完成更多的试验。配装剪切附具可做标准Ф10圆棒剪切强度试验，配装螺栓附具可做螺栓的拉伸和保载试验。在压缩空间中加配抗折、劈裂、弹性模量仪等可做混凝土及水泥样块试验。

七、产品结构

本试验机由主机部分、油源部分、测控系统、试验附具四部分组成。

• 试验机主机

◆主机结构

主机为四立柱加双丝杠的六柱框架式双空间稳定结构，上横梁与下横梁之间为拉伸空间,下横梁与工作台之间为压缩空间。

主体由底座、油缸、工作台、下横梁（下钳口座）、上横梁（上钳口座）、丝杠、立柱等主要部件构成。油缸和丝杠固定在机器底座上，活塞上端通过负荷传感器与工作台连接，工作台通过四根立柱与上横梁紧固连接在一起，移动横梁沿着丝杠在工作台和上横梁之间可以上下移动调整拉伸和压缩空间，移动横梁的上下移动是由安装在底座上的电机减速机驱动丝杠旋转实现的。油缸为单向柱塞式高精度油缸，采用斯特封密封，保证了密封的可靠性。活塞和台面板之间为高精度轮辐式传感器，对试验力进行直接测量，保证了试验力的测量精度。

试验时，试样被放置在上下横梁空间的拉伸钳口中，通过夹紧油缸夹持牢固，液压油由高压油泵通过滤油装置、微机控制的精密伺服阀，自油缸下部平稳送入加压腔，驱动活塞上升，带动工作台、立柱、上横梁一起向上运动，试样即被拉伸。压缩试验是在工作台和移动横梁构成的压缩空间里进行，。下横梁底端装配有上压板，试验工作台上装配下压板，油缸同样的动作在工作台与下横梁之间可以完成压缩试验。该空间更换弯曲和剪切附具后还可以做试样的弯曲和剪切试验。试验结束后，在上横梁、工作台、立柱及活塞等重力作用下，活塞自动回位。

◆ 主要部件

主机的结构件采用铸铁、铸钢件经热处理后精密加工制成。底座（油缸座）采用QT500-7球墨铸铁材料，使用金属模精密铸造后经精密加工完成；主油缸和活塞采用45结构钢，外表面经高频淬火、精细磨削而成，耐磨损，长期工作不会出现变形、泄漏现象；工作台为45#厚板精加工；上、下横梁采用铸钢材料（材质ZG310-570），使用消失模铸造，经热处理、喷丸处理及精密加工而成；丝杠采用高性能碳素结构钢精密磨制，螺母采用QT500-7球墨铸铁材料，摩擦系数小，传动效率高；立柱采用高性能碳素结构钢精密磨制，表面镀鉻，防锈美观。各部件材质、热处理性能、加工精度及外观均经过严格的检验，按严格工序精心装配成主机。因此整体刚性高、稳定性好。

（二）标准油源系统

◆ 琴台式油源控制柜

琴台式一体化油源控制柜，由柜体、油箱、高压*泵站、精密滤油装置、电液伺服控制阀组、电气系统等组成。内部独立区域集成安装电控系统，隔离区域放置微机主机，油源柜台面可兼做微机和打印机工作台。整体结构紧凑，高度集成，布局条理，造型美观。操作、维护、搬运方便。

◆ 动力源

电液伺服油源，主要是为主机上的驱动油缸和夹紧油缸提供液压动力。系统由油泵电机组、油箱装置、过滤装置、方向调节装置、压力调节装置、压力安全装置等组成。吸油和高压系统均配有过滤装置，试验力由电液伺服阀控制，保证了试验力的控制精度。

为减少系统发热和节约能源，主加载油缸采用压差阀和伺服阀组成伺服随动系统对流量实施控制。试验时，电液伺服阀开口的大小直接控制活塞移动快慢，从而实现试验速度的调整，压差阀的作用是根据试验力大小的需求不断调整系统压力。这种采用压差阀和伺服阀组合系统控制的方式被称为负载适应型控制，这种控制方式就是当液压系统的压力升高和降低时，系统调定压力随之改变，与试验力的变化保持同步，不仅大大降低了能耗、减少了发热，而且提高了整个液压系统的安全性和可靠性。

（三）高测量与控制系统

◆ 系统组成：

由高精度负荷传感器（安装在活塞顶部）、高精度电子引伸计（装夹在试样上）、拉线式编码器（安装在底座和工作台之间）、独立控制器、测试软件、联想主流品牌微机组成测量运算和自动控制系统。控制器和软件专为材料试验机设计，试验软件兼容WindowsXP/Win7/Win8/Win10 操作系统。采用标准数据库管理试验数据，集成200 多个国家和行业试验标准，支持批量试验。可以完成试验力、试样变形、位移等参数的实时控制、检测、数据处理、结果显示、曲线绘制、打印输出等。

◆ TTC-301型控制器--全数字三闭环测量控制系统

试验机将向高性能、人性化-智能化、网络化、自动化、集成化-高性价比方向发展。独立控制器集测量与控制功能于一体，可完成各种试验操作，提供了试验机测控及数据处理的全新解决方案，是试验机技术发展方向的一个重要部分。

TTC-301型控制器是一款静态试验机独立控制器。控制器将强大的测控功能、数据处理功能、人机交互功能、网络功能、外设功能集成在一起，为试验机提供了高集成度的单系统解决方案，高性能、高性价比。采用DSP技术及神经元自适应控制算法实现全数字闭环控制，测量精度为40万码分辨率，达到水平。 

主要特点

*可靠的全数字三闭环测量控制系统，采用了*的PID专业控制芯片和多通道数据采集处理模块，将DSP+MCU混合架构应用于全数字三闭环测量控制系统，分辨率不小于1/500000FS，测量全程不分档，具有位移控、力控、变形控3种闭环控制方式，控制方式任意组合、平滑切换。

控制功能由控制系统zui底层通过数字信号处理器DSP对实时任务和大量算法的处理运算完成PID调整与控制输出，微控制器MCU参与对I/O口、通信协议的控制，不需要上位机参与PID算法，从而提高了在线控制的响应速度。

控制器主要技术指标数据表

（四）电液伺服测控软件

软件适用范围：国内外各类液压试验机：50kN、100kN、200kN、300kN、500kN、600kN、1000kN、2000kN、3000kN、5000kN等。适用于国内外各类液压试验机的改造与升级；

1. 国内外各类电子试验机（支持各种伺服驱动器、步进电机）；
2. 亦可作为电液伺服液压压力试验机的替代测控软件；
3. 软件有中英文界面，支持各种语言开发定制。
4. TTC系列软件可控制多种驱动单元（如：伺服阀、比例阀、伺服电机）

软件主要功能特点

1. 操作系统XP/ Windows7/ Windows8/ Windows10平台下，全中文操作界面以及全英文操作界面。系统集数据处理、数据分析于一体；
2. 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；
3. 计算机屏幕显示试验力、油缸位移、加载速率、变形试验数据，绘制时间-试验力/变形、变形-试验力、应力-应变等多种试验曲线；
4. 自动进行数据处理，数据处理方法满足GB228-2010新老标准要求，如上下屈服点、zui大力点、各类规定非比例应力点、各类规定全伸长应力点等；同时满足多种国内标准，如ISO6892-1998、EN10002-1:2001以及ASTM等相关标准；
5. 软件集成了多种专项材料试验方法标准，可按照这些标准的特殊需要进行相关的试验操作与数据处理。如GB/T5224-2003/ ISO6934-4:1991/ ASTM A 416/A416M/预应力混凝土用钢绞线、GB1499-1998钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、GB13013-91钢筋混凝土用热轧光圆钢筋、GB/T701-1997低碳钢热轧圆盘条等。
6. 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；
7. 系统具有完整的文件操作功能用于试验曲线、试验数据、试验参数、系统参数的储存；同时，试验数据亦可以文本方式进行存储，以便于用户利用通用商业处理软件进行二次数据处理；
8. 软件设计针对试验操作的快速性与方便性，采取特别设计方法满足大批量工艺试验需要，并具有单件试验报表输出和批量试验报表输出打印功能，同时具备手工数据处理功能，适合于用户进行各类复杂的数据分析；
9. 软件支持各类商用打印机打印试验报告；
10. 系统采用密码方式分级管理。系统参数对专家级用户全部开放，既保证了系统的使用灵活性，又可以使试验系统的使用安全可靠；
11. 控制系统具有过载、超设定等保护功能；

软件系统简要操作说明：

主窗口是程序的控制中心，负责管理各个功能窗口，进行试验、数据处理、程控编辑都在这个界面里。它包括主菜单、数字显示面板、曲线显示面板、数据处理面板和监控面板五个部分。

在试验运行时，通过单图或多图曲线实时显示试验过程；

在非试验运行状态下，通过查询方式显示单根或多根试验曲线。

曲线坐标可预设或在线设置；

试验数据可通过曲线遍历；

可对曲线进行平移、缩放等操作；

可在曲线上显示结果点，并可对结果点进行修改和保存。

曲线可独立或嵌入到试验报告中打印输出。

系统设置主要是对试验机通道、系统参数、试验标准、控制参数、分析参数等进行设置。

试样参数输入及试验结果界面试验开始前需要先输入相应的试样信息。完成试验后，试验结果自动在数据分析界面中显示，用户可以在这里进行手动修改。

系统控制界面在控制面板中，根据需要选择相应的控制方式，在程序控制模式中，可以使用【编程器】编辑定制试验方法。 

系统标定界面用更高一级的试验机或者测力环标定传感器。首先标定硬件零点，然后设置校准点。如果传感器的线性不好，可以用添加修正点来修正。当测力环的示值达到设定标定点时，按下【校准】键或【修正】键，当所有标定点都标定完成后，按下【确定】键保存标定值， 

伺服阀PID参数调整界面在试验机投入使用之前，用户必须根据实际的系统设置阀的形式和中位、死区、PID等控制参数。 

保护选项界面当试验力超过设定值或超过量程时，系统将自动进入过载保护，切断试验机电源，以保证试验机和试验人员的安全。 

试验标准选择开放的试验标准接口，可以根据用户需求对试验标准进行定制升级，保证了系统的可扩展性。软件系统实行分级管理，系统参数对专家级用户全部开放，既保证了系统的使用灵活性，又可以使试验系统免受恶意与无意的人为破坏，保证了系统的使用安全可靠。  

报表编辑灵活的报表编辑工具，可以实现报表的新建、编辑、预览、重命名、复制、导入以及导出等操作。

通过试验数据文件，查询与搜索管理试验数据；

通过报告模板设置定制试验报告内容和格式；

通过编辑公式和结果项目，可实现对绝大多数试验标准和试验方法的支持；

在加载一个或多个试验数据文件后，按报告模板生成试验报告，并打印输出。

质量保障

1）合同签订后，其说明书、售后服务卡、合格证等资料随设备装箱。

2）设备到厂后48小时内，安装人员到达现场或根据客户时间安排人员，负责客户安装、调试产品，并负责技术指导，培训。

• 服务方式

   1）支持：通过或者网络形式，将安排专业技术人员在1小时内对设备故障定位，并拿出解决方案，zui终排除故障。

   2）现场支持：通过不能诊断的故障，将安排工程师赴现场分析原因，制定方案，排除故障。

• 服务承诺

   对我公司出售产品，质保期内，出现质量问题，我公司将派专业工程师，1小时内响应，24小时内到达现场，并解决问题。

• 售后服务内容

  1)产品质保3年。质保期在产品安装完毕验收合格之日计算。

  2）设备产品保修期内，我公司将利用许可时间(节假日)免费对产品，实行至少每年两次的定期检查，及时解决间题，免费客户后顾之忧。

  3）质保期外服务承诺：质量保证期过后，我方同样提供免费咨询服务，并承诺提供产品上门维护服务。

   4）如使用方有产品升级、更新、换代、维修等需求时，我方承诺以优惠价格提供售后服务。