一、概述。

“PWS-25型電液伺服疲勞試驗機"由主機、泵站、德國DOLI公司EDCi50全數字伺服控制系統與軟件系統、靜音伺服泵站、試驗附具以及管路系統，液壓油制冷機等組成，主要用于各類(lèi)非金屬材料的低周疲勞、高周疲勞等和構件在室溫狀態(tài)下的壓縮動(dòng)態(tài)載荷下的疲勞特性、疲勞壽命；配備夾具后， 可進(jìn)行正弦載荷下的三點(diǎn)彎曲試驗、四點(diǎn)彎曲試驗、薄板材拉伸試驗、厚板材拉伸試驗、扭轉疲勞試驗、彎扭復合疲勞試驗、交互彎曲疲勞試驗。

系統采用全數字伺服控制系統，可靠性高、性能穩定。

試驗臺的主要技術(shù)單元包括：

l 25kN高剛度主機系統：1套；

l ±25kN高頻伺服作動(dòng)器：1套；

l 18L/min、21Mpa節能伺服泵站系統（自帶風(fēng)冷系統）：1套；

l 德國DOLI全數字伺服控制系統、軟件系統等：1套；

l 計算機、打印機：1套；

l 試驗附具、配套工具、備品配件等：1套。

二、試驗系統技術(shù)描述。

設備的基本構成與布局如圖1。系統以電液伺服動(dòng)靜態(tài)加載技術(shù)為核心，配置相關(guān)的傳感器、試驗工裝等單元進(jìn)行技術(shù)實(shí)現。由25kN高強主機系統、18L/min恒壓伺服泵站、以及控制系統三個(gè)基本單元組成。占地面積如圖2。

圖2 系統正視圖與占地面積圖

l 泵站：650mm×800mm;

l 主機：1000mm×1000mm;

l 泵站：820mm×1100mm;

l 總占地：如圖2，不贅述。

1、主機系統。

1.1、50kN高強、高剛度主機框架。

l 兩立柱，伺服作動(dòng)器下置結構。外形與配套如圖3，關(guān)鍵尺寸與結構如圖4。

l 立柱加強、加壯設計：表面鍍硬鉻，中心距不小于600mm；

l 橫梁：液壓升降、液壓鎖緊。液壓缸調整試驗空間，總體可承載的最大試驗力不小于±25kN；

    l 橫梁底部中心配置高精度力傳感器。

? 上試驗工裝安裝于傳感器下部；

? 作動(dòng)器高頻運動(dòng)時(shí)，傳感器測力不受動(dòng)態(tài)運動(dòng)慣量影響。

l 垂向試驗空間調整：作動(dòng)器處于中位，可調整的垂向最大試驗空間0-500mm

l 升降油缸：2套，柱塞式油缸，立柱兩側對稱(chēng)安裝；

l 橫梁控制液壓閥組：用于液壓控制上橫梁上升/下降、夾緊/松開(kāi)，包括減壓閥、電磁換向閥等液壓元器件；

? 所有液壓接頭、密封件選用進(jìn)口產(chǎn)品（美國Park）。

? 液壓件采用美國伊頓公司產(chǎn)品；

l 整機前部帶防護罩：

? 防護罩為前開(kāi)門(mén)結構，更換試樣與工裝方便。

? 防護罩透明設計，安全美觀(guān)。

? 防護罩未關(guān)閉，設備不能啟動(dòng)，設備操作安全。

l 主機前部配操作按鈕盒用于控制橫梁升降與夾緊，操作高度復合人機工程設計原理。

? 操作盒配置急停按鈕；

? 急停按鈕為蘑菇頭自鎖式按鈕，帶安全鎖；

? 急停按鈕帶防護罩，防止試驗過(guò)程中誤觸碰。

l 主機底部帶加厚底板控制整機動(dòng)態(tài)模態(tài)：

? 底部配置橡膠隔振減振器進(jìn)行振動(dòng)隔振；

? 整機安裝于穩固的混凝土地面上。

? 甲方確保地面為穩固的混凝土地面，交貨前1個(gè)月乙方提供地基方案圖；

l 總重量：約750kg;

? 作動(dòng)器處于中位時(shí)，試樣與試驗工裝操作高度約：700mm;

? 操作高度符合人機工程原理，方便安全。

1.2、±25kN直線(xiàn)伺服作動(dòng)器  1套

l 置于主機橫梁平臺，下端蓋與主機橫梁一體加工。

l 最大靜態(tài)試驗力：±25kN。

l 最大動(dòng)態(tài)試驗力：±20kN。

l 作動(dòng)器有效行程：+/-50mm(總行程100mm);

l 雙出桿活塞結構。密封方式：導向環(huán)+伺服密封環(huán)（全部進(jìn)口美國PARKER公司產(chǎn)品）?；钊麠U鍍硬鉻，并采用本公司特殊工藝處理，作動(dòng)器工作可靠，*滲漏油現象。

l 作動(dòng)器內置（美國進(jìn)口）位移傳感器，外置電液伺服閥。

l 作動(dòng)器振幅極限位置設計液壓緩沖區，避免運行失控產(chǎn)生損傷；

1.3傳感器與伺服閥。

l 負荷傳感器：美國世銓公司產(chǎn)品，+/-25kN，過(guò)載能力200%。安裝于上橫梁，配自鎖緊裝置進(jìn)行最大負載下的預應力瑣緊，出廠(chǎng)前，對傳感器標定完畢。

l 位移傳感器：德國NOVO公司，進(jìn)口，+/-50mm，，內置于作動(dòng)器活塞內；出廠(chǎng)前，對傳感器標定完畢。

l 電液伺服閥：航天609所，7Mpa壓差下，流量18L/min，壓力21MPa，集成安裝在作動(dòng)器上。

1.4 壓縮試驗夾頭。一套；

l 直徑φ100mm;

l 可根據甲方需求更改壓盤(pán)尺寸；

l 提供附具接口圖紙；

2、液壓伺服泵站：節能靜音型。

泵站一體化設計：泵體、電氣系統、冷卻系統集成設計于一體，占地小，集成度高，節能高效。外形如右圖。

l 電機泵組：伺服電機+低噪音內嚙合齒輪泵，整體噪音可控制在75Db以?xún)取?/span>

l 工作原理：以PLC為核心的控制器以壓力恒定為控制量，自動(dòng)進(jìn)行伺服電機的速度調整，從而完成液壓流量的自動(dòng)調整，以達到“按需供給"流量的需求。

l 伺服電機可根據系統的實(shí)際需要，進(jìn)行能量消耗的最佳匹配。高響應的伺服控制系統，使得液壓系統的輸出功率與系統實(shí)際消耗相匹配，避免了高壓節流溢流能量的損失，相比普通電機驅動(dòng)定量泵的結構形式可節省30%~60%。

l 節能的同時(shí)，可有效降低泵站的發(fā)熱量。發(fā)熱量的降低，可增加油路液壓密封件和液壓油的使用壽命。使得整體油源的使用和維護費用明顯降低，符合當前國際節能環(huán)保的要求。

l 最大流量18L/min，工作壓力21Mpa。

l 總功率7.5kW，380V,AC。

l 外形尺寸：1300mm×750mm×1200mm，總重量：約150kg.

l 泵站按標準模塊化設計生產(chǎn)制造，技術(shù)成熟，性能穩定；全封閉包裝設計。

l 過(guò)濾系統：油泵吸油口，100μ；油源出口，過(guò)濾精度3μ；

l 油泵選用德國福伊特內嚙合齒輪泵，該泵采用漸開(kāi)線(xiàn)內嚙合齒輪嚙合傳動(dòng)，噪音低，具有優(yōu)良的耐久性和長(cháng)壽命；

l 伺服電機：意大利PHASE品牌伺服電機與控制系統。乙方成熟技術(shù)（年產(chǎn)量50-60臺套）。

l 全封閉標準伺服油箱，油箱容積按試驗臺流量的4-6倍設計；具有溫度測量、空氣過(guò)濾裝置、油位顯示等功能；

l 系統配置風(fēng)冷機組進(jìn)行液壓油冷卻（無(wú)需額外添加其他裝置）。

l 配PARKER公司高壓軟管路系統連接作動(dòng)器與主機升降缸、夾緊。

4、控制系統：1套。

全套采用德國DOLI公司EDCi50全數字伺服控制系統（全套德國進(jìn)口）。

4.1控制器主要配置組成：

l EDCi50主機站，1臺；

l 試驗力信號調理單元，1套；

l 位移信號調理單元，1套；

l 伺服閥驅動(dòng)單元 1套；

l 信號發(fā)生器單元 1套；

l 液壓控制單元（泵站開(kāi)/停 高/低壓切換等），1套；

l 接插件系統：與伺服閥連接的接插件 1套；與傳感器連接的接插件 2套

4.2 EDCi50主要技術(shù)指標。

l 主CPU采用AMD 520,133MHz處理器，控制CPU采用TI32位DSP處理器。

l 具備8個(gè)擴展槽。

l 全數字閉環(huán)控制，可以任意采集信號進(jìn)行全數字PID控制。閉環(huán)控制頻率高達5kHz；

l 直接集成伺服閥驅動(dòng)單元（二三級伺服閥驅動(dòng)均可）；

l 內置信號發(fā)生器頻率范圍：0.001-600Hz，頻率分辨率：0.001Hz；

l 控制方式：力、位移PID閉環(huán)控制，并可實(shí)現任意控制模式的平滑無(wú)擾切換；

l 系統具有傳感器標定、清零等功能；

l 通過(guò)以太網(wǎng)卡與計算機實(shí)現高速數據通訊；

l 具備完善的液壓控制功能，如：控制泵站開(kāi)/停、高/低壓切換等；

l 提供多種接口板與各類(lèi)傳感器及驅動(dòng)單元配套。

4.3軟件系統。

DynPack軟件系統，由德國DOLI公司開(kāi)發(fā)編制，與EDCi50控制系統配套使用。提供豐富的DLL文件庫供使用者進(jìn)行后續軟件開(kāi)發(fā)。本項目的提供的軟件系統以Doli公司基層軟件為平臺，進(jìn)行滿(mǎn)足減振器高速疲勞試驗軟件的開(kāi)發(fā)。

l 基于Win10工作平臺開(kāi)發(fā)；

l 與EDCi50高度集成，通過(guò)以太網(wǎng)完成上下位機的數據通訊。

l 對于動(dòng)態(tài)試驗，可定義任意功能的試驗波形組合，形成試驗譜與試驗過(guò)程，控制試驗機完成各類(lèi)復雜功能動(dòng)態(tài)疲勞試驗。

l 數據采集、試驗步驟、數據存儲、試驗保護等各項功能均可以事件形式進(jìn)行編程設定，從而協(xié)助用戶(hù)完成各類(lèi)復雜功能的試驗操作。

l 軟件提供的快速疲勞試驗功能，可大幅度提高常規疲勞試驗效率。

l 軟件系統與EDC580配合，在控制試驗系統工作的同時(shí)，繪制附合客戶(hù)要求的各類(lèi)曲線(xiàn)繪制與數據存儲。完成各類(lèi)試驗管理、試驗報告打印等功能。

l 控制波形：正弦波、三角波、方波、斜波、鋸齒波等，同時(shí)提供滿(mǎn)足減振器疲勞雙動(dòng)——波形疊加功能，如圖。

l 根據汽車(chē)減振器綜合性能測試要求，還提供如下技術(shù)模塊》

? 示功特性試驗（阻力特性）：減振器在規定的行程和試驗頻率下，兩端作相對簡(jiǎn)諧運動(dòng)，繪制示功圖，自動(dòng)計算復原阻力與壓縮阻力。

? 速度特性試驗：減振器在規定的行程和多種試驗頻率下，兩端作相對簡(jiǎn)諧運動(dòng)，其阻力（F）與速度（V）的關(guān)系構成速度特性。軟件自動(dòng)繪制F-V速度特性圖。

? 耐久性測試：任意設置疲勞試驗次數，試驗次數到，試驗自動(dòng)停止。

? 摩擦力測試：減振器以≤0.005m/s的速度移動(dòng)，測定摩擦力。

? 根據需要，還可以進(jìn)行溫度特性測試。

? 提供試驗報告。  

l 軟件同時(shí)針對GB/T13061-2017《商用車(chē)空氣懸架用空氣彈簧技術(shù)規范》提供空氣彈簧相關(guān)試驗各類(lèi)垂向靜、動(dòng)態(tài)剛度試驗及疲勞試驗分析模塊，  

l 系統具有完整的文件操作功能用于試驗曲線(xiàn)、試驗數據的儲存；同時(shí)，試驗數據可以ASCII碼、Excel格式進(jìn)行存儲，以便于用戶(hù)進(jìn)行二次數據處理；

l 可提供掃頻輸出功能；

l 軟件內容較多，不贅述。

4.4、打印機與其他配套。

l 計算機1套，DELL/聯(lián)想品牌計算機，19" LCD 顯示器，Win10/Win7操作系統。

l HP A4激光打印機：1套；

l UPS：1套；

l 提供19吋機柜：控制系統上架安裝。

5、其他。

l 提供設備用全套軟管路系統：管路系統長(cháng)度2-4m,根據甲方試驗室條件配置，管路品牌：美國PARKER;

l 提供泵站用備用濾芯：1套；

l 提供伺服閥沖洗閥套件：1套；

l 提供專(zhuān)用工具：1套；

三、系統的主要技術(shù)指標。

1、試驗臺最大試驗力：±25kN；最大動(dòng)態(tài)試驗力：±20kN;

2、試驗力示值精度：2%-100%FS范圍內，各點(diǎn)均為±0.5%；

3、作動(dòng)器最大位移：±50mm,示值精度±0.2%FS;

4、控制系統：德國DOLI公司進(jìn)口EDCi50全數字液壓伺服控制器

l 試驗力、位移零同步高速采集，確保各類(lèi)彈性體動(dòng)剛度、示功參數的測試準確。

l 高速控制頻率不低于5K;

l 信號發(fā)生器頻率等如前述。

l 位移控制、力控制兩個(gè)閉環(huán)控制回路，控制模式隨意切換。

5、軟件系統：

l 動(dòng)靜剛度、阻尼特征值等檢測參數自動(dòng)計算；

l 各類(lèi)曲線(xiàn)能實(shí)時(shí)顯示。

l 可顯示歷史數據及歷史數據曲線(xiàn)，歷史數據可進(jìn)行數據查詢(xún)：產(chǎn)品測試完成需要存儲的數據可實(shí)時(shí)存檔，并可實(shí)時(shí)顯示于歷史數據查詢(xún)、控制面板的測試記錄中。

l 設備所有實(shí)時(shí)數據可自動(dòng)存儲；

6、 試驗頻率范圍：0.01-30Hz，頻率精度±0.5%；

7、系統幅頻特性如下表：正弦波，±20kN動(dòng)態(tài)滿(mǎn)載條件:

8、具備超載、超行程、控制超差、試驗次數到等保護功能與自動(dòng)停機功能，另：

l 主機前部帶防護罩；

l 急停開(kāi)關(guān)帶防護罩；

l 泵站自帶超壓、超溫、濾油堵塞、液位低等保護功能。

l 甲方規劃的其他保護功能：電氣系統設有漏電保護、防過(guò)載保護裝置，機械傷害隱患部位張貼警示標識

9、試驗工裝：如前述，提供兩套，用于產(chǎn)品驗收。

10、伺服泵站：

l 靜音節能型伺服泵站；

l 功率：AC,約7.5kW,380V,AC；

l 自帶風(fēng)冷機組用于泵站油液冷卻；

l 管路系統全套美國PARKER產(chǎn)品;

l 德國福伊特高壓泵，意大利PHASE伺服電機;

12、整機噪音：不超過(guò)80Db;

13、其他：如前述；

四、主要元器件清單。

五、其他。

1、項目管理：項目經(jīng)理負責協(xié)調項目的計劃、生產(chǎn)和交貨。

2、項目設計評審：

• 如用戶(hù)和項目經(jīng)理認為必要；

• 預期評審時(shí)間:1 天；

3、系統設計：本公司對所有的機械、電子和軟件進(jìn)行設計；

4、系統檢驗：本公司在系統發(fā)運前對系統進(jìn)行檢驗、操作和標定；

5、文檔：本公司提供進(jìn)口部件英文使用說(shuō)明書(shū)。其他為中文。取決于系統配置，所有文檔由以下部分或全部組成:

l 系統操作使用手冊。

l 系統控制器使用手冊。

l 系統軟件使用手冊。

l 裝箱單；

l 合格證；

6、預驗收和檢查：在發(fā)貨以前，本公司將對系統進(jìn)行最終檢查：

l 清點(diǎn)所有用戶(hù)購買(mǎi)的內容；

l 證實(shí)所有機械、電子和軟件的功能；

l 證實(shí)系統正確的空載運行性能；

在發(fā)貨以前，如項目經(jīng)理或客戶(hù)認為必要，將邀請用戶(hù)參見(jiàn)預驗收和檢查。任何包含在預驗收中的附加項目需在項目評審時(shí)經(jīng)用戶(hù)和項目經(jīng)理雙方認可；

7、開(kāi)箱檢查：如有必要，服務(wù)工程師或代表將在系統部件拆箱和就位時(shí)進(jìn)行現場(chǎng)監督。

8、安裝：我公司服務(wù)工程師將在用戶(hù)現場(chǎng)對系統進(jìn)行安裝和功能檢查并對用戶(hù)提供培訓。用戶(hù)提供試樣。

9、用戶(hù)現場(chǎng)驗收和檢查：本公司將與用戶(hù)共同在現場(chǎng)對設備進(jìn)行驗收試驗。驗收內容：

10、培訓。

乙方收到甲方書(shū)面通知后，2日內安排技術(shù)人員到達甲方現場(chǎng)。乙方技術(shù)人員在現場(chǎng)給予甲方正確的技術(shù)指導、培訓，包括詳細解釋設備的技術(shù)性能，調試時(shí)間為7天，試生產(chǎn)時(shí)間為168小時(shí)。

11、保修與保養：在安裝后的12個(gè)月內，提供免費維護。在保修期內，對所提供的所有部件免費維修。