1．設(shè)計依據(jù)
PMW系列電液式脈動疲勞測試系統(tǒng)是由濟南力支測試系統(tǒng)有限公司根據(jù)下列相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及部分試驗方法要求，研制完成具有水平的大脈動量電液式脈動疲勞測試系統(tǒng):
1.1《GB50152-1992混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》；
1.2《GB/T14370-2007預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》；
1.3《GB/T12718-2001礦用高強度圓環(huán)連》；
1.4《GB6946-1993鋼絲繩鋁合金壓制接頭》；
1.5《GB/T2611-2007試驗機通用技術(shù)要求》；
1.6 歐洲標(biāo)準(zhǔn)《EN 13146-4:2002鐵路應(yīng)用-軌道-扣件系統(tǒng)試驗方法》；
1.7《TB/T2491-1994扣件組裝疲勞試驗方法》；
1.8《TB/T2326-1992預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁彎曲疲勞試驗方法扣件組裝疲勞試驗方法》
1.9《TB/T 3193-2008鐵路工程預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器技術(shù)條件》；
1.10 《TB/T1878-2002預(yù)應(yīng)力混凝土枕疲勞試驗方法》；
1.11 《TB/T1354-2005鋼軌實物彎曲疲勞試驗方法》；
1.12 《TB/T 1632-2004鋼軌焊接》；
1.13 《客運專線扣件系統(tǒng)專用技術(shù)條件》
1.14 《JGJ85-2002預(yù)應(yīng)力筋用錨具技術(shù)規(guī)程》；
1.15 《JT／T 329.2-1997 公路橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線用錨具、連接器試驗方法及檢驗規(guī)則》；
1.16 《QC/T513-1999汽車前軸臺架疲勞壽命試驗方法》
1.17 《QC/T533-1999汽車驅(qū)動橋臺架試驗方法》等汽車行業(yè)車橋、底盤、懸架相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
2．主要用途
該系統(tǒng)主要用于汽車、鐵道、建筑建材等行業(yè)的零部件、組裝件、大型結(jié)構(gòu)件的靜載、動載性能測試和動載疲勞壽命測試，是目前質(zhì)檢、科研、高校、建筑、公路、鐵道、橋梁、汽車、機械、核電、水利、港口、隧道、煤炭等行業(yè)疲勞性能檢測領(lǐng)域，應(yīng)用范圍廣泛、性能可靠、運行成本低廉的疲勞壽命測試系統(tǒng)。
該系統(tǒng)配備相應(yīng)功能附具實現(xiàn)對梁、柱、板、框架等典型混凝土結(jié)構(gòu)、橋梁（足尺、模型）、鋼構(gòu)桁架、橡膠支座、扣件組裝、鋼絞線錨具、各類彈簧、索具、吊具、圓環(huán)連、鋼軌及其焊接接頭、汽車底盤、汽車前后橋、機車轉(zhuǎn)向架及各種大型構(gòu)件的靜載、動載性能測試和動載疲勞壽命測試。
3．技術(shù)水平
濟南力支測試系統(tǒng)有限公司先后為中國鐵道科學(xué)研究院、公路科學(xué)研究院、中國建筑科學(xué)研究院研制的PMW800系列大脈動量電液式脈動疲勞試驗機，脈動排量800ml/次(400l/min)，1000KN作動器振幅可達15mm，這是目前世界上正常投入試驗室應(yīng)用的脈動排量疲勞試驗機，該系統(tǒng)的研制成功奠定了我公司在電液脈動疲勞試驗機技術(shù)上的地位。
2010年9月我公司與中南大學(xué)高速鐵路建造技術(shù)國家工程實驗室簽訂PMW1200-1200電液式脈動疲勞測試系統(tǒng)供貨合同，該項目技術(shù)指標(biāo)為世界，脈動排量實際按照1600ml/次進行設(shè)計制造，1000kN作動器振幅為30mm,工作頻率1-5Hz，系統(tǒng)滿足國家“863”計劃朔黃重載鐵路1：1實尺原型大型橋梁的動靜載性能和疲勞壽命測試要求。該系統(tǒng)已于2011年3月20日交付使用,5月13日順利通過國家和組織的高速鐵路建造技術(shù)國家工程實驗室驗收，這是臺脈動排量1600ml/次的液壓脈動疲勞試驗機，已經(jīng)連續(xù)運行60天。
2011年5月22日由我公司為中國鐵道科學(xué)研究院高速鐵路軌道工程國家重點實驗室研制的我國首套PMW400-500電液式軌道扣件節(jié)點環(huán)境疲勞試驗系統(tǒng)順利通過用戶驗收，這是我國首套可以在室內(nèi)模擬干濕酸堿鹽霧高低溫環(huán)境疲勞試驗的動態(tài)測試系統(tǒng)，通過科研人員的技術(shù)攻關(guān)工作圓滿解決了作動器在-60℃-40℃環(huán)境溫度和酸堿環(huán)境下工作的難題。
2010年9月我公司與中國建筑科學(xué)研究院國家建筑工程質(zhì)檢中心簽訂PMW800-4000電液式脈動疲勞測試系統(tǒng)研制合同，該系統(tǒng)動態(tài)測試能力4000KN，是目前國內(nèi)乃至世界上脈動疲勞試驗力值的動態(tài)測試系統(tǒng)，可以滿足25孔Ф15.24預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨具疲勞試驗的要求，該項目交付后將進一步確立我公司電液式脈動疲勞測試技術(shù)的地位。
4．系統(tǒng)特點
PMW系列脈動疲勞測試系統(tǒng)設(shè)計原理科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理、運轉(zhuǎn)可靠、低能耗、低噪聲、無需專用冷卻系統(tǒng)，運行能耗僅相當(dāng)于相同規(guī)格電液伺服疲勞試驗系統(tǒng)的二十分之一,節(jié)能效果十分顯著,是真正節(jié)能環(huán)保的大型動態(tài)測試系統(tǒng)，在大載荷中低頻大振幅疲勞測試領(lǐng)域具有優(yōu)勢，目前已服務(wù)于我國鐵道、交通、建筑、機械、煤炭等各大行業(yè)的科研、質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)，為我國高速鐵路、公路建設(shè)、汽車制造、機車制造、道路、橋梁、地鐵、隧道、核電建設(shè)質(zhì)量檢測做出重要貢獻。
5．系統(tǒng)組成
該電液式車橋脈動疲勞試驗機主要由PMW800液壓脈動器系統(tǒng)1套、PMCS全數(shù)字測控系統(tǒng)1套、1000KN高響應(yīng)低阻尼作動器1臺、承載反力1000KN門式試驗加載框架1套、計算機數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)1套、液壓管路連接系統(tǒng)1套、安全保護裝置1套、功能附具等部分組成。
5.1 PMW系列液壓脈動器系統(tǒng)簡介
5.1.1液壓式脈動器系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能：
a.液壓脈動器是產(chǎn)生高壓脈動油的機構(gòu)，由勵磁調(diào)速電機、可調(diào)式偏心曲軸連桿機構(gòu)、蝸輪齒架脈動調(diào)整機構(gòu)、脈動油缸、電動加載負(fù)荷保持機構(gòu)、專用油泵及潤滑系統(tǒng)等部分組成。
b.脈動器通過可調(diào)式偏心曲軸連桿機構(gòu)帶動脈動活塞上下往復(fù)運動使系統(tǒng)產(chǎn)生脈動液壓油，其運動規(guī)律符合正弦波形。脈動油的壓力通過電動加載負(fù)荷保持機構(gòu)進行調(diào)整，脈動量大小通過蝸輪齒架脈動調(diào)整機構(gòu)來實現(xiàn)。
c.該系統(tǒng)具有完善的潤滑及安全保護系統(tǒng)，潤滑系統(tǒng)主要由潤滑油泵、專用繼電器及管路組成。潤滑系統(tǒng)的管路通向各旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)及運動部位，對所有運動部位進行循環(huán)潤滑，從而保證試驗機可以長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)，同時潤滑油泵還可以對脈動器進行快速充油，使作動器塞快速運動到工作位置。在試驗過程中，若發(fā)生試件斷裂、試驗力過限、試驗次數(shù)天達設(shè)定值、潤滑系統(tǒng)不正常等現(xiàn)象時，試驗機應(yīng)有自動報警及停機裝置。
d.該機由專用油泵為脈動器系統(tǒng)補充液壓油，由負(fù)荷加載保持系統(tǒng)完成試驗力的加載與控制，該專用油泵可滿足該機長期疲勞試驗的要求。
e.脈動器配置五個輸出接口，可以最多連接五個作動器同步工作，即系統(tǒng)試驗通道數(shù)為5個，系統(tǒng)試驗力可達到5000KN.
f.輸出接口分別配置高壓截止開關(guān)，快速回油開關(guān)，操作方便快捷，安全可靠。
5.2 PMCS全數(shù)字測控系統(tǒng)構(gòu)成及主要功能：
a.采用新型整體式全封閉鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)控制柜，實現(xiàn)對試驗機的電氣控制和手動調(diào)節(jié)，提高控制系統(tǒng)剛度，防止長期使用過程中產(chǎn)生的變形、灰塵污染造成的不穩(wěn)定。測控單元采用防靜電抽拉式結(jié)構(gòu)，提高測控系統(tǒng)穩(wěn)定性，維護方便。
b.采用單片機處理器提高數(shù)據(jù)采樣頻率達50點/秒，處理速度快精度高。
c.采用大屏幕液晶顯示模塊，數(shù)字顯示靜態(tài)試驗力，動態(tài)試驗力的上下峰值可以顯示實驗曲線，適時動態(tài)試驗力上、下峰值。具有試驗力標(biāo)定、清零、動靜態(tài)測量轉(zhuǎn)換等功能，并具有試驗力設(shè)定過載保護功能。
d.采用DEC8505/10A2全數(shù)字化電磁調(diào)速電機控制器，控制器體積小，轉(zhuǎn)速精度高達0.1%，轉(zhuǎn)速測量誤差小于1轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)分辨率可達1轉(zhuǎn)/分。
e.配置高精度壓力傳感器及試驗力測量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)無需進入控制柜，電磁測量脈動量指示裝置穩(wěn)定可靠，準(zhǔn)確顯示試驗振幅變化。
f.采用電磁式試驗次數(shù)記錄設(shè)置裝置，適時記數(shù)，可預(yù)置試驗次數(shù)自動停車。數(shù)字顯示試驗頻率、試驗次數(shù)、指針顯示主電機工作電流；
g.配置試驗力增、減，快速卸荷，振幅增、減，快速充油，工作頻率增、減，主機啟動、運行、主機停止，總開、總停等電氣控制及操作按鈕；加裝主控制面板襯板提高剛度，防止變形引起的控制故障率，提高可靠性和控制柜美觀度。
h.具有潤滑故障、試驗行程限位、計數(shù)等報警顯示裝置。
i.采用的電器元件，提高長時運轉(zhuǎn)的可靠性。
5.3作動器構(gòu)成及主要功能：
a.專業(yè)設(shè)計高響應(yīng)低阻尼單向脈動加載作動器，適合模擬單向交變載荷場合。
b.作動器有50 kN、100 kN、250 kN、500 kN、1000 kN、1500kN、2000kN、3000kN、5000 kN等規(guī)格供用戶選擇購買使用。
c.作動器采用低阻尼高響應(yīng)間隙密封結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過特殊專有加工制造工藝保證作動器性能，
5.4 加載框架系統(tǒng)：（具體尺寸根據(jù)客戶試驗要求設(shè)計）
a.采用整體式焊接底座門式加載框架結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)簡單、使用安全可靠。
b.承載底座采用Q345鋼板拼裝整體焊接形式，門式框架采用“口”字型高強度Q345鋼板焊接，龍門架與底座焊接成整體式加載系統(tǒng)；
c.加載框架系統(tǒng)主要由：整體式加載架1套、作動器連接板2件、連接錨栓4根、附具等部分組成。
5.5 計算機數(shù)據(jù)采集與處理控制系統(tǒng)：
a.計算機配置：CPU PⅢ2G以上，內(nèi)存≥2G、硬盤 ≥320G、光驅(qū)、、鼠標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、22″液晶顯示器。軟件界面友好，全中文操作，多種界面風(fēng)格，全鼠標(biāo)操作，操作簡單，設(shè)置靈活。
b. 采用計算機串行數(shù)據(jù)通訊技術(shù)；具有數(shù)據(jù)采集、試驗曲線適時顯示、試驗通道選擇、作動器規(guī)格選定、試驗曲線設(shè)置等功能，實現(xiàn)試驗力各通道的計算機自動測量、處理等功能。試驗報告格式自動編輯、打印功能。
c.軟件在Windows XP中文系統(tǒng)下工作.可完成系統(tǒng)試驗的監(jiān)控管理、試驗方案設(shè)置、試驗數(shù)據(jù)的處理打印存儲等工作。擁有良好的、便于操作的人機界面，操作人員便于控制、管理。
d.配置HP公司A4彩色激光打印機。
6．1000kN液壓脈動試驗系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)：
6.1系統(tǒng)靜態(tài)測試力： 1000 kN ×1；
6.2系統(tǒng)動態(tài)測試力： 1000 kN ×1；
6.3系統(tǒng)試驗通道數(shù)： 5個；
6.4系統(tǒng)負(fù)荷示值精度: ≤±1%；
6.5工作頻率范圍： 2—8Hz,無級可調(diào)；
6.6 脈動器排量： 0-800mL／次，
6.7 計數(shù)器： 1次/轉(zhuǎn)；容量 108；
6.8 控制柜滿量程顯示值： 1000.0；
6.9 計算機滿量程顯示值： 1000.0；
6.10脈動器主電機功率： 22kW；
6.11疲勞試驗通道數(shù)： 5個，管路配有開關(guān)裝置，可進行單點或多點的同步疲勞試驗；
6.12 1000kN作動器：
6.12.1靜態(tài)試驗力： 1000kN精度：10％FS起各點±1％；
6.12.2動態(tài)試驗力： 1000kN，動態(tài)示值波動度：≤±2%FS；
6.12.3活塞行程： 150mm；
6.12.4工作振動幅度： 15mm；
6.12.5試驗空間調(diào)整量： 0-450mm；
6.12.6加長管長度(長管)： 1000mm；
6.12.7加長管長度(短管)： 500mm；
6.13附具 試驗功能附具配備齊全。
