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PDS500高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)技術(shù)方案

一、設(shè)備使用基本條件

1、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件

環(huán)境溫度范圍： （-10～＋45）℃ 環(huán)境相對(duì)濕度：不大于 80%

2、其它條件

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具有三相五線 380V 交流電源及必要的插線板（座），電源電壓

波動(dòng)范圍不大于±10%，電源配給功率不小于設(shè)備所需功率的 1.5 倍。

實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具有可靠的接地線。

實(shí)驗(yàn)室地面應(yīng)為能夠承載設(shè)備的堅(jiān)實(shí)平整地面，如平整的水泥地面，不需要特殊地基。

主要技術(shù)特點(diǎn)：

1. 功能強(qiáng)大的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)，帶有剛性的六柱（四根導(dǎo)向光柱、2根絲杠）負(fù)載框架，剛度大、試驗(yàn)空間大，絲杠傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)橫梁上升、下降。能很好地保證同軸度，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精確性、穩(wěn)定性。由于主機(jī)模型分析及設(shè)計(jì)上的獨(dú)到之處，使本公司的高頻機(jī)在整個(gè)頻率范圍內(nèi)一般不需要?jiǎng)討B(tài)試驗(yàn)力補(bǔ)償。

2. 50～450Hz高測(cè)試頻率，超高頻可以達(dá)到1000Hz，縮短了測(cè)試時(shí)間，提高了樣品通量。試驗(yàn)機(jī)的能耗非常低（僅為同等規(guī)格電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)能耗的2％左右）。

3. 易于安裝-無需輔助設(shè)備或系統(tǒng)（例如液壓系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)）。

4. 工作臺(tái)高度定制，方便的操作，便于操作員進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn)。

5. 設(shè)備上帶有彩色顯示屏控制器，可顯示測(cè)量通道，機(jī)器和測(cè)試狀態(tài)；也可用于主機(jī)設(shè)置，手動(dòng)升降橫梁，操作試驗(yàn)進(jìn)行，設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)等，直接顯示負(fù)荷和加載速度，非常方便裝卸試樣和觀察裂紋時(shí)及時(shí)停機(jī)。

6. HYG全數(shù)字測(cè)量控制系統(tǒng)，具有10kHz的控制頻率和24位分辨率，24位分辨率脈寬調(diào)制，控制穩(wěn)定性高，故障率低。電氣部分與以前的改進(jìn)主要表現(xiàn)在采用了分布式系統(tǒng)，控制器采用了DSP系列嵌入式單片系統(tǒng)，可獨(dú)立控制設(shè)備，保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，即使WINDOWS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，仍能正?？刂圃O(shè)備工作。

1. 電磁激勵(lì)功率放大器采用新型的低壓激振系統(tǒng)。功放模塊采用美國(guó)仙童公司的大功率IGBT模塊，功放模塊可承受10μs的短路時(shí)間。電流過流保護(hù)電路在4μs內(nèi)可以關(guān)閉電流輸出。一般在負(fù)載阻值很小時(shí)也能使功率放大器得到安全的保護(hù)。

2. 日本松下交流伺服電機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)，調(diào)速比高達(dá)100000倍，可實(shí)現(xiàn)快速，準(zhǔn)確的平均力控制

一、HYG全數(shù)字測(cè)量控制系統(tǒng)

1. 控制頻率10 kHz

2. 測(cè)量值采集20 kHz，24位

3. PC接口千兆以太網(wǎng)

4. 配備顯示屏的遙控器設(shè)置或測(cè)試模式“緊急停止"按鈕

5. 振動(dòng)器電纜的長(zhǎng)度5 m（長(zhǎng)度可以增加）

二、軟件簡(jiǎn)介：

本公司的系列測(cè)控管理軟件是綜合各個(gè)使用廠家的綜合意見，從用戶角度設(shè)計(jì)開發(fā)的，其主要特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)。

1. WINDOWS7/10 中文界面，操作方便。并配有數(shù)據(jù)處理軟件、波形顯示軟件等軟件包。HYG系列控制系統(tǒng)核心采用DSP系列嵌入式單片系統(tǒng)，可獨(dú)立控制設(shè)備，保證系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，即使WINDOWS系統(tǒng)出現(xiàn)故障，仍能正常控制設(shè)備工作。具有試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集功能，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)過程中可實(shí)時(shí)顯示動(dòng)載波形﹑電流波形﹑激勵(lì)波形等。計(jì)算機(jī)和控制器通過網(wǎng)口連接，控制與動(dòng)態(tài)力嚴(yán)格同步，使系統(tǒng)能夠始終工作在諧振點(diǎn)上，波形失真度小，工作更穩(wěn)定，確保在高溫疲勞試驗(yàn)及裂紋擴(kuò)展速率等試驗(yàn)過程中不會(huì)停振。

2. 提供一套頻率法測(cè)量裂紋深度的套裝軟件。此方法適用于批量裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)，根據(jù)已完成的裂紋擴(kuò)展試件的頻率特性，近似估計(jì)裂紋擴(kuò)展的方法。

3. 具有恒靜負(fù)荷、恒動(dòng)負(fù)荷控制。在試驗(yàn)過程中，可以自由地改變負(fù)荷設(shè)置，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定到新的負(fù)荷值。各參數(shù)可通過軟件自動(dòng)調(diào)零。可以預(yù)置疲勞次數(shù)，疲勞次數(shù)到自動(dòng)停機(jī)。

4. 實(shí)時(shí)顯示載荷波形、電流波形、激勵(lì)波形，具有鎖定波形功能。用于檢測(cè)試驗(yàn)是否正常及試驗(yàn)過程的研究分析。實(shí)時(shí)顯示電流值、脈寬值。

5. 具有常規(guī)疲勞試驗(yàn)（對(duì)稱、不對(duì)稱、單向脈動(dòng)）、塊譜疲勞試驗(yàn)、動(dòng)負(fù)荷幅值給定調(diào)制控制疲勞試驗(yàn)（正弦波、三角波、梯形波、方波）等。具有載荷、應(yīng)變控制方式。

6. 具有安全可靠的硬件及軟件保護(hù)功能。完備的保護(hù)功能，如：過載（110%）保護(hù)、過流保護(hù)、限位保護(hù)、試樣斷裂保護(hù)、斷電保護(hù)，還具有任意設(shè)置的動(dòng)負(fù)荷上下限保護(hù)、靜負(fù)荷上下限保護(hù)、頻率保護(hù)等。

7. 計(jì)算機(jī)完成控制、數(shù)據(jù)采集的全過程，并能實(shí)時(shí)顯示動(dòng)負(fù)荷、靜負(fù)荷、頻率、疲勞次數(shù)、設(shè)備工作時(shí)間及單次試驗(yàn)時(shí)間等參數(shù)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、S-N曲線擬合、打印報(bào)表等功能。

8. 試驗(yàn)狀態(tài)及數(shù)據(jù)定時(shí)自動(dòng)存儲(chǔ)，斷電后數(shù)據(jù)不丟失。每次試驗(yàn)結(jié)果單獨(dú)存儲(chǔ)在文件中，可以打開以前的數(shù)據(jù)繼續(xù)試驗(yàn)。也可以在試驗(yàn)中暫時(shí)停止試驗(yàn)，重新調(diào)整試樣后繼續(xù)試驗(yàn)，不影響數(shù)據(jù)的連續(xù)性?？梢宰詣?dòng)記錄試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)，循環(huán)次數(shù)可以隨時(shí)設(shè)定，到達(dá)規(guī)定循環(huán)次數(shù)后具有自動(dòng)停機(jī)功能，具有防止在停電等意外停機(jī)以后再次自動(dòng)啟動(dòng)的功能。

9. 試驗(yàn)過程中可做到無人值守，保護(hù)功能完善，穩(wěn)定性、可靠性高。

 主要技術(shù)指標(biāo)：

1. 較大負(fù)荷試驗(yàn)力：±500 kN

2. 較大平均試驗(yàn)力：±500 kN

3. 較大單向脈動(dòng)負(fù)荷：±500 kN

4. 較大動(dòng)負(fù)荷（峰谷值）：500 kN ，較大交變負(fù)荷（幅值）：250 KN

5. 頻率范圍：50～250Hz，頻率分辨率：0.1Hz，多級(jí)頻率調(diào)節(jié)

6. 較大振幅：±2mm

7. 較大記數(shù)：9×10⁹

8. 靜態(tài)力精度（靜態(tài)負(fù)荷示值精度）：±0.5%

9. 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力精度（動(dòng)態(tài)負(fù)荷示值精度）：±2%

10. 受力同軸度：5%

11. 試驗(yàn)空間：高度850mm（寬度、高度可以定制）

12. 立柱數(shù)量：6（導(dǎo)向柱4根、絲杠2根）

13. 試驗(yàn)力測(cè)量范圍：在1%～99%。

14. 動(dòng)態(tài)試驗(yàn)力波動(dòng)度：±0.3% F·S

15. 靜態(tài)試驗(yàn)力波動(dòng)度：±0.3% F·S

16. 橫梁速度：0.001～250 mm / min

17. 最高橫梁返回速度：350 mm / min

18. 橫梁上的重復(fù)定位精度為±2 µm

19. 控制方式：全數(shù)字化微機(jī)控制，具有常規(guī)疲勞試驗(yàn)（對(duì)稱及不對(duì)稱） 、塊譜（程控）疲勞試驗(yàn)、調(diào)制疲勞試驗(yàn)（正弦波、三角波、梯形波、自定義波）等。

20. 具有遠(yuǎn)程手動(dòng)操作功能便于遠(yuǎn)程操作，包括負(fù)荷、速度顯示及速度調(diào)節(jié)等。

21. 計(jì)算機(jī)以 WINDOWS 為工作平臺(tái)，采用虛擬面板操作方式，界面清晰、操作便捷、程序規(guī)范穩(wěn)健，完成對(duì)整個(gè)設(shè)備的管理控制、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集處理及存貯打印，并具有動(dòng)載波形、電流波形、激勵(lì)波形的實(shí)時(shí)顯示功能。試驗(yàn)方法符合 ASTM﹑ISO﹑GB 等標(biāo)準(zhǔn)；全過程試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)狀態(tài)及每個(gè)試驗(yàn)狀態(tài)所發(fā)生的時(shí)刻能自動(dòng)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)硬盤上，以防斷電丟失；對(duì)于間歇性疲勞試驗(yàn)，試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)可自動(dòng)續(xù)接，以維護(hù)試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)的完整性；試驗(yàn)數(shù)據(jù)可報(bào)表打印，其格式也可轉(zhuǎn)換成常用的軟件文檔格式，如 Word、Excel 等。

22. 適用標(biāo)準(zhǔn)：JJG556-2011《軸向加力疲勞試驗(yàn)機(jī)檢定規(guī)程》、GB/T2611、GB/T3075、 HB5287、ASTM E647、ASTM E399 標(biāo)準(zhǔn)等。設(shè)備指標(biāo)及功能全部滿足 ASTM﹑ISO﹑GB 等標(biāo)準(zhǔn)或試驗(yàn)方法的要求、全部滿足在國(guó)內(nèi)業(yè)已開展的各級(jí)試驗(yàn)室國(guó)內(nèi)外認(rèn)證體系的要求。

23. 具有靜態(tài)試驗(yàn)機(jī)的功能，具有拉伸、壓縮、彎曲等試驗(yàn)功能。軟件滿足GB/T228標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)簽：高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)