1、簡介
YAW-20000J微機(jī)控制電液伺服壓剪試驗(yàn)機(jī)主機(jī)垂向油缸采用單出桿柱塞式油缸、橫向油缸采用單出桿雙作用油缸施加試驗(yàn)力，三路加載系統(tǒng)均采用微機(jī)控制協(xié)調(diào)多級液壓加載、連續(xù)加荷平穩(wěn)、多級試驗(yàn)力保持、自動采集并儲存數(shù)據(jù)、繪制曲線，自動打印試驗(yàn)報(bào)告，計(jì)算機(jī)適時(shí)控制試驗(yàn)進(jìn)程、顯示試驗(yàn)力及試驗(yàn)曲線、操作簡單可靠，便于操作。垂向采用高精度油壓傳感器測力及橫向采用高精度負(fù)荷傳感器、比例伺服閥元件，使整機(jī)性能穩(wěn)定可靠。本機(jī)主要用于檢驗(yàn)公路橋梁橡膠板式支座以及公路橋梁盆式橡膠支座成品力學(xué)性能試驗(yàn)，符合《JT/T4-2004》《JT391-1999》的標(biāo)準(zhǔn)要求并符合相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2、方案描述
2.1 主機(jī)
采用下置式伺服油缸、四絲杠框架式主機(jī)，試驗(yàn)空間無級可調(diào)，方便不同高度的試驗(yàn)需求。
2.2主要零部件：
底座、橫梁采用整體鑄造結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)布筋分布合理，工件剛度大，外型美觀大方，保證整個(gè)零件安全可靠性。
絲杠采用45#優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，絲母為高標(biāo)號的球墨鑄鐵，既滿足了強(qiáng)度又提高了絲杠絲母的使用可靠性，絲杠絲母均采用高精度機(jī)床加工，經(jīng)過時(shí)效、調(diào)質(zhì)、定形等熱處理，確保工件的精度。
油缸及活塞均為一次澆注成型的球墨鑄件結(jié)構(gòu)，均經(jīng)過高溫回火消除內(nèi)應(yīng)力處理，并由高精度機(jī)床加工確保精度，油缸內(nèi)孔最終工序?yàn)殓衲C(jī)精密加工而成，從而降低了油缸活塞的摩擦，提高試驗(yàn)機(jī)測量精度及使用壽命。
橫向剪切活塞采用斯特圈密封，保證了良好的密封效果和很低的摩擦系數(shù)，便于液壓系統(tǒng)的低阻尼控制，提高了測力精度和穩(wěn)定性，增加了油缸、活塞的使用壽命。
橫梁升降傳動系統(tǒng)采用如下機(jī)構(gòu)：電機(jī)、減速器帶動雙軸輸出正反向帶動鏈輪、鏈條，鏈條帶動絲杠副傳動，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)空間的無級調(diào)整。
2.3 液壓系統(tǒng)
液壓原理為負(fù)載適應(yīng)型進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。
油箱內(nèi)的液壓油通過電機(jī)帶動高壓油泵進(jìn)入油路，流經(jīng)單向閥、高壓濾油器、伺服閥，進(jìn)入油缸。高精度壓力、負(fù)荷傳感器安裝在油缸、活塞上，它將力信號轉(zhuǎn)化成電信號傳給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)采集處理再轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)力值顯示出來，同時(shí)計(jì)算機(jī)根據(jù)傳感器的信號和控制程序的編制發(fā)出控制信號到伺服閥，控制伺服閥的開口大小和方向，從而控制進(jìn)入油缸的流量，實(shí)現(xiàn)等速試驗(yàn)力（應(yīng)力）、等速位移、試驗(yàn)力（應(yīng)力）保持、位移保持等伺服控制，冷卻器采用列管冷卻器,用戶自備2立方水池。
伺服油源采用雙電機(jī)油泵加載系統(tǒng)，其中主加載油缸的加載流量為15升/分，剪切和轉(zhuǎn)角試驗(yàn)的加載流量為5升/分，剪切和轉(zhuǎn)角試驗(yàn)共用一個(gè)油泵。具體見液壓原理圖。2.4微機(jī)測控系統(tǒng)：
軟件主界面
試驗(yàn)方法選擇和數(shù)據(jù)顯示窗口
數(shù)據(jù)處理內(nèi)容
控制部分
Windows2000/XP工作平臺，軟件終身免費(fèi)升級。
計(jì)算機(jī)顯示各類實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制試驗(yàn)曲線，全自動數(shù)據(jù)處理；
具有完整的文件操作及數(shù)據(jù)存儲功能，便于用戶數(shù)據(jù)處理及調(diào)用并打印試驗(yàn)報(bào)告 ；
具有完整的安全保護(hù)裝置：
當(dāng)試驗(yàn)力超過最大試驗(yàn)力、設(shè)定試驗(yàn)力的2%-5%時(shí)，過載保護(hù)，停止施加試驗(yàn)力，系統(tǒng)卸荷；
當(dāng)活塞位移達(dá)到極限位置時(shí)，行程保護(hù)，油泵電機(jī)停機(jī)；
2.5 其他
安裝調(diào)試工具，密封件，使用說明書，合格證，裝箱單等見隨機(jī)技術(shù)文件。
3.垂向加載系統(tǒng)主要性能技術(shù)指標(biāo)
最大試驗(yàn)力：20000kN；
試驗(yàn)力測量范圍：1%~100%
試驗(yàn)力示值相對誤差：≤±1%；
測力方式：高精度液壓傳感器測力；
試驗(yàn)力最小分辨率：60N；
采用單柱塞缸，活塞行程500mm；
位移測量范圍：不小于0-500mm；分辨率：優(yōu)于0.01mm；
活塞上升速度：0～60mm/min（可調(diào)）
位移測量范圍（mm）：0-500；
位移測量精度：±0.5%Fs；
變形測量分辨力（mm）：0.01(垂向變形)， 0.001(徑向變形)；
變形測量：四只數(shù)顯百分表測量試樣垂向變形,
四只數(shù)顯千分表測量試樣徑向變形(用于盆式橡膠支座)；
變形測量范圍（mm）：0-50（垂向變形）、0-50（徑向變形）；
軸向試驗(yàn)調(diào)整空間（mm）：0～800（可調(diào)）；
上下壓板尺寸（mm）：1350×1600×180；
等速試驗(yàn)力控制范圍：0.5kN/s～25kN/s（控制精度1%）；
等速位移控制范圍：0.1 mm /min～60 mm /min；
控制方式和數(shù)據(jù)處理：計(jì)算機(jī)伺服系統(tǒng)及數(shù)據(jù)（載荷、位移）圖形采集處理等；
負(fù)荷保持功能：具有高精度比例伺服閥負(fù)荷保持，進(jìn)行垂向試驗(yàn)力的多級控制。液壓加載，微機(jī)伺服自動控制，壓力傳感器測量，屏幕顯示
立柱中心距：1800mm×1650 mm；
橫梁升降速度：100mm/min；
試件運(yùn)輸和定位小車、軌道及附屬裝置1套，軌道長度：5m；
標(biāo)準(zhǔn)配件：上下壓盤（1350×1600×180mm） 1套；
主機(jī)外型尺寸（長×寬×高）：
約2400mm×2230mm×6200 mm；（地下2500mm）
4.橫向剪切力施加裝置:
最大試驗(yàn)力：3000kN；
試驗(yàn)力測量范圍：2%~100%（相當(dāng)于四檔）
力示值相對誤差：≤±1%；
采用單出桿雙作用活塞缸，活塞行程200mm；
剪切板寬度：1000mm；
剪切油缸直徑：380mm；
活塞推進(jìn)速度：0～60mm/min（可調(diào)）；
位移變形測量精度：±0.5%FS；
位移及變形測量：高精度位移傳感器測量試樣的剪切變形
測力方式：高精度負(fù)荷傳感器測力；
剪切變形測量范圍：不小于0～200 mm；分辨率優(yōu)于0.01mm；
液壓加載，微機(jī)伺服自動控制，高精度負(fù)荷傳感器測量，屏幕顯示。
負(fù)荷保持功能：具有高精度比例伺服閥負(fù)荷保持，進(jìn)行橫向剪切力的多級控制。
采用低阻尼組合式密封元件，試驗(yàn)力保持穩(wěn)定可靠。
