一，引言
在建築(zhù)材料(liào)，金(jīn)屬結構件(jiàn)，混(hùn)凝(níng)土構件(jiàn)等大型(xíng)試(shì)件的抗壓(yā)強(qiáng)度測試中(zhōng)，傳統(tǒng)電(diàn)子式(shì)壓力(lì)試驗(yàn)機(jī)受(shòu)限於(yú)驅(qū)動(dòng)係(xì)統(tǒng)功率(shuài)和結構剛(gāng)性，難以滿足(zú)大(dà)噸(dūn)位(wèi)（如2000kN以上）的加載(zǎi)需求(qiú)。電液伺服壓力(lì)試(shì)驗(yàn)機應運(yùn)而生(shēng)，以(yǐ)液壓(yā)係統(tǒng)為動力源，配(pèi)合(hé)電(diàn)液(yè)伺服(fú)閉(bì)環(huán)控製技術，實現了(liǎo)對(duì)大型(xíng)試件的高(gāo)精(jīng)度，大負(fù)荷壓(yā)縮(suō)試(shì)驗。
電液伺服(fú)壓(yā)力試驗(yàn)機通(tōng)常(cháng)由主(zhǔ)機，油源(yuán)，測控係(xì)統(tǒng)和計(jì)算(suàn)機四(sì)大部分組成(chéng)，適(shì)合大尺(chǐ)寸工件(jiàn)及結構件(jiàn)的試驗(yàn)，試驗(yàn)空間(jiān)調(tiáo)整範圍大，使用方便。試(shì)驗過(guò)程中，計算機(jī)軟件發(fā)送指令(líng)給(gěi)控製單元，再(zài)控製伺(sì)服閥(fá)，使(shǐ)油缸活塞推(tuī)動(dòng)下壓板按(àn)選(xuǎn)定(dìng)的速(sù)度(dù)上(shàng)升(shēng)，實現對試件的加(jiā)載(zǎi)。本(běn)文將從工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)，係(xì)統組(zǔ)成(chéng)，結(jié)構特點，技(jì)術(shù)參(cān)數及(jí)應(yīng)用(yòng)領(lǐng)域等(děng)方(fāng)麵，對(duì)電(diàn)液(yè)伺(sì)服壓力試(shì)驗(yàn)機進(jìn)行(háng)係統闡述。
二，工(gōng)作原理(lǐ)與閉(bì)環控(kòng)製(zhì)
電液伺(sì)服壓力試(shì)驗機采(cǎi)用(yòng)閉(bì)環控製(zhì)係統進(jìn)行工(gōng)作。用(yòng)戶設(shè)定目標值（如試驗力(lì)，位移）後，控(kòng)製器將設定(dìng)值(zhí)與壓力傳感(gǎn)器(qì)實(shí)時(shí)反(fǎn)饋(kuì)的實(shí)際值(zhí)進行(háng)比(bǐ)較，計算誤(wù)差信號。其(qí)液壓動(dòng)力係統由電動機，比例閥/伺服(fú)閥，油箱，油(yóu)泵等組成，比例(lì)閥控製進(jìn)入油缸壓力(lì)油(yóu)的流(liú)量，其(qí)驅(qū)動(dòng)由微電腦(nǎo)控製。
伺服控製係(xì)統將(jiāng)計算出的誤差(chà)信(xìn)號經PID（比(bǐ)例-積分-微(wēi)分(fēn)）算法處(chǔ)理(lǐ)後，轉(zhuǎn)化為控(kòng)製(zhì)指(zhǐ)令驅動伺服閥調整液壓(yā)油(yóu)流量(liáng)，實現(xiàn)對油缸活塞(sāi)運動的實時調節，從而完成(chéng)壓力的(dí)動態平衡與復(fù)雜加載路徑(jìng)（如等(děng)速(sù)率加荷(hé)，保壓，循(xún)環(huán)加(jiā)載）。試驗(yàn)過(guò)程中(zhōng)產(chǎn)生(shēng)的力(lì)，位(wèi)移(yí)等參數由(yóu)高(gāo)精度(dù)傳(chuán)感器實(shí)時(shí)檢測，信號經A/D轉換(huàn)後反饋(kuì)給(gěi)微電腦(nǎo)（控製器(qì)），構成完整的閉環控製(zhì)回(huí)路。
該技(jì)術(shù)路綫(xiàn)的主(zhǔ)要優勢在於(yú)輸出力(lì)值大(dà)（單機可達(dá)6000kN甚(shèn)至(zhì)更高），加載(zǎi)平穩(wěn)，保壓精(jīng)度(dù)高且可(kě)持(chí)續(xù)長時間(jiān)加載(zǎi)。負(fù)荷(hé)傳(chuán)感(gǎn)器通常安(ān)裝在油缸(gāng)上方(fāng)下壓(yā)板(bǎn)下麵，能(néng)直(zhí)接測量(liáng)試驗(yàn)力值(zhí)且無外(wài)加負(fù)載幹(gān)擾，精(jīng)度較高，性(xìng)能穩定(dìng)。相(xiāng)比電子(zǐ)伺(sì)服驅動(dòng)，電液伺服(fú)能(néng)提供更高的(dí)功(gōng)率密度(dù)，適(shì)合(hé)大(dà)噸位靜(jìng)態壓(yā)縮和(hé)低(dī)頻動態加(jiā)載試(shì)驗。
三(sān)，結構(gòu)特點與(yǔ)空(kōng)間(jiān)調(tiáo)節(jié)
電液伺(sì)服壓力試驗機在結構設計(jì)上(shàng)充(chōng)分考(kǎo)慮了大(dà)型(xíng)試件(jiàn)測試(shì)的實際需求。主機(jī)通(tōng)常(cháng)采用(yòng)四立(lì)柱(zhù)或(huò)雙絲(sī)杠(gàng)框架(jià)式(shì)結構，油缸可設計(jì)為上置(zhì)式(shì)或(huò)下置(zhì)式(shì)。
以YAW-2000D型(xíng)微(wēi)機控(kòng)製電(diàn)液(yè)伺服壓力試驗(yàn)機(jī)為例(lì)，該(gāi)設備為(wéi)雙絲杠框架(jià)結構，移動式橫梁，油(yóu)缸下(xià)置(zhì)式(shì)主(zhǔ)機。移(yí)動式橫梁可在一(yī)定(dìng)範圍內任(rèn)意調整試(shì)驗空間，橫梁通(tōng)過安裝在其(qí)上(shàng)的絲(sī)母與(yǔ)絲杠連接(jiē)，絲杠下端通(tōng)過(guò)卡環，螺母與(yǔ)底座(zuò)牢(láo)固連(lián)接。安裝在橫梁上(shàng)的(dí)電機(jī)通過鏈(liàn)輪鏈條(tiáo)帶動絲(sī)母旋轉(zhuǎn)，使(shǐ)橫梁上(shàng)下移(yí)動。上(shàng)壓盤通(tōng)過螺(luó)釘連(lián)接在橫梁上；壓塊將油缸(gāng)固(gù)定在底(dǐ)座(zuò)中(zhōng)央，活塞(sāi)與(yǔ)工(gōng)作台(tái)通過螺(luó)釘連接(jiē)在(zài)一起，下壓(yā)盤，球麵(miàn)座通(tōng)過(guò)定位(wèi)銷固定在工作台上。當控(kòng)製油(yóu)液進(jìn)入(rù)油缸後，推(tuī)動活塞連同(tóng)固定工(gōng)作台及(jí)下壓盤上(shàng)升(shēng)，使試驗力(lì)逐漸作(zuò)用在試樣(yàng)上。
試驗(yàn)空(kōng)間可(kě)調是電液伺(sì)服壓力(lì)試驗機的(dí)重要特(tè)點(diǎn)。采用蝸輪(lún)蝸(wō)杆(gān)傳(chuán)動橫(héng)梁自走式設(shè)計，可方(fāng)便地(dì)調(tiáo)整壓縮空間以適應不(bù)同高(gāo)度(dù)的(dí)試件(jiàn)。例(lì)如(rú)YAW-2000D型(xíng)的壓縮(suō)空間可(kě)達500mm，壓(yā)盤(pán)尺寸(cùn)為250×250mm，能(néng)夠容納較大尺寸(cùn)的混凝土試件和(hé)金(jīn)屬(shǔ)構件。YAS係(xì)列四柱(zhù)式電液伺(sì)服壓力試(shì)驗機的下(xià)壓(yā)板(bǎn)還製成了(liǎo)小車式(shì)結構(gòu)，可沿(yán)著(zhuó)導軌(guǐ)運(yùn)動，進一(yī)步方(fāng)便大型(xíng)試件的(dí)裝卸。
四，軟件係統(tǒng)與控(kòng)製模(mó)式(shì)
電液伺服壓(yā)力試驗機的軟件(jiàn)係(xì)統(tǒng)提(tí)供豐(fēng)富(fù)的試(shì)驗(yàn)曲(qū)綫(xiàn)顯示功能，如試驗力-位(wèi)移曲綫，試(shì)驗(yàn)力(lì)-時(shí)間曲(qū)綫，應(yīng)力-應(yīng)變曲(qū)綫，位移(yí)-時間曲綫。軟件提供開(kāi)環控(kòng)製，速度(dù)閉環(huán)控製，單步閉環控(kòng)製(zhì)和編程閉(bì)環(huán)控(kòng)製四(sì)種控製(zhì)模(mó)式。靈活(huó)的試(shì)驗過(guò)程(chéng)“編程”功(gōng)能(néng)可根(gēn)據需要完成任意復雜，任(rèn)意(yì)控製模式的(dí)試驗過(guò)程(chéng)編(biān)輯(jí)，試驗程控(kòng)方(fāng)案可(kě)存(cún)儲，導入，再編(biān)輯(jí)。
軟件係統(tǒng)支持按照(zhào)GB，ISO，ASTM，DIN，JIS等(děng)國內外相(xiāng)關(guān)標(biāo)準進(jìn)行試驗。尤其適合(hé)於(yú)需(xū)要長(cháng)時(shí)間連(lián)續工作的(dí)試(shì)驗場所(suǒ)，可(kě)實(shí)現(xiàn)長(cháng)時(shí)間保持載(zǎi)荷，保載(zǎi)精度高(gāo)，可(kě)設定復雜(zá)的(dí)壓縮試(shì)驗(yàn)，可(kě)配置相應(yīng)夾具滿(mǎn)足其他標(biāo)準的抗壓試驗要求(qiú)。試(shì)驗(yàn)結(jié)束後(hòu)可根(gēn)據(jù)試驗(yàn)要求(qiú)繪(huì)製各種(zhǒng)曲綫並自(zì)動處理(lǐ)試(shì)驗數(shù)據，是(shì)交(jiāo)通，建材，冶金，航(háng)空，航(háng)天，大(dà)專院(yuàn)校(xiào)，科研(yán)單(dān)位的(dí)重要試驗設(shè)備(bèi)。
五，技術參數與(yǔ)應(yīng)用(yòng)領域
電液伺服(fú)壓力試驗(yàn)機(jī)的力值覆蓋(gài)範圍較廣，從2000kN到(dào)12000kN不等，部(bù)分(fēn)型號還可(kě)定製更高(gāo)規(guī)格。以(yǐ)YAW-2000D為例(lì)，最大(dà)試(shì)驗力為2000kN，試驗(yàn)力測量範(fàn)圍為(wéi)最(zuì)大(dà)試驗力(lì)的2%至100%，試(shì)驗力示(shì)值(zhí)相(xiāng)對(duì)誤差不超(chāo)過(guò)±1%。活塞行(háng)程為200mm，活塞空載最大移動速度為35mm/min。
電(diàn)液(yè)伺服壓(yā)力(lì)試驗機適(shì)用(yòng)於(yú)多種(zhǒng)材料的抗壓(yā)強度(dù)試驗，主要包(bāo)括：混凝(níng)土試件(jiàn)及混(hùn)凝(níng)土(tǔ)結構件(jiàn)，水(shuǐ)泥(ní)膠(jiāo)砂試(shì)塊和(hé)建(jiàn)築用磚等(děng)各(gè)種(zhǒng)建築(zhù)材料的抗(kàng)壓(yā)性能(néng)測(cè)試；各類(lèi)建築(zhù)用磚，混(hùn)凝土構件(jiàn)及(jí)金(jīn)屬(shǔ)構(gòu)件的(dí)抗(kàng)壓(yā)強度測(cè)試；各類金屬材料的(dí)抗壓強(qiáng)度(dù)測試(shì)以及(jí)金(jīn)屬結構(gòu)件(jiàn)的(dí)抗壓(yā)強度試(shì)驗(yàn)。同時(shí)，在大型(xíng)工程(chéng)構件(jiàn)，橋梁(liáng)支座(zuò)，岩石試樣，路麵材料的(dí)力學性(xìng)能(néng)研(yán)究中也發揮著重(zhòng)要(yào)作(zuò)用(yòng)。
六，選(xuǎn)型(xíng)與(yǔ)維護建(jiàn)議
選擇(zé)電液(yè)伺服(fú)壓(yā)力試(shì)驗(yàn)機(jī)時(shí)，應根據(jù)實際試驗需(xū)求確(què)定最大試(shì)驗(yàn)力規(guī)格(gé)。試(shì)件的強度等級和(hé)尺寸(cùn)越(yuè)大(dà)，所需(xū)噸位(wèi)越高(gāo)。常規混(hùn)凝土試件（150mm立(lì)方(fāng)體，C30至C50級）選用2000kN即可滿足要求；高(gāo)強混凝土(tǔ)或(huò)大型結構(gòu)件需考慮3000kN及以上(shàng)規格(gé)。試驗空間(jiān)尺(chǐ)寸應確保試件能(néng)夠方便(biàn)地放入(rù)並可(kě)調(tiáo)節。防爆等級(jí)方麵(miàn)，如(rú)用於潛在易燃(rán)易爆環境，應(yīng)選擇(zé)具(jù)有適當(dāng)防爆等(děng)級的產品。
日常(cháng)維護應注(zhù)意(yì)定(dìng)期檢(jiǎn)查液(yè)壓(yā)油(yóu)位(wèi)，防(fáng)止油泵吸空(kōng)；定(dìng)期更(gēng)換(huàn)液(yè)壓(yā)油和(hé)濾(lǜ)芯，確(què)保係(xì)統清(qīng)潔無汙染；定期對(duì)力傳感器(qì)和(hé)位移(yí)傳感(gǎn)器(qì)進行(háng)計量(liáng)校準(zhǔn)；檢(jiǎn)查油(yóu)路是否滲漏(lòu)，特別是(shì)高壓管路接口和密(mì)封(fēng)件(jiàn)。此外，控製器(qì)和(hé)計算(suàn)機(jī)軟件(jiàn)應(yīng)及時(shí)更(gēng)新(xīn)以保(bǎo)持(chí)與(yǔ)最(zuì)新標(biāo)準的(dí)兼容(róng)性。
電(diàn)子郵箱(xiāng)：suas@suastest.com
公司地址：深(shēn)圳(zhèn)市寶安區石(shí)岩街道官田社(shè)區羊(yáng)台山(shān)路47號(hào)廠(chǎng)房一(yī)層(céng)
當前(qián)位置：