一．項(xiàng)目簡(jiǎn)介
微機(jī)控制電子扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)是由加載系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、STC8800數(shù)字式數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)測(cè)量控制顯示系統(tǒng)等組成，適用于對(duì)金屬材料、非金屬材料以及各類(lèi)構(gòu)件如傳動(dòng)軸、半軸等靜態(tài)力學(xué)的性能測(cè)試。該機(jī)采用臥式結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)屏幕顯示，STC8800數(shù)字式數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)和全數(shù)字交流伺服系統(tǒng)組成閉環(huán)控制。采用行星擺線(xiàn)針輪減速器傳動(dòng)，具有加載均勻、穩(wěn)定、無(wú)沖擊現(xiàn)象、數(shù)據(jù)采集控制準(zhǔn)確的特點(diǎn)。
試驗(yàn)測(cè)試功能：WinXP中文操作平臺(tái)，具有變結(jié)構(gòu)PID參數(shù)調(diào)節(jié)功能，實(shí)現(xiàn)扭矩、扭轉(zhuǎn)角度、變形全閉環(huán)控制。使用以圖形為界面的視窗式操作系統(tǒng)，可設(shè)定顯示屏幕及操作面板；可設(shè)定試驗(yàn)速度及各種控制參數(shù)；可實(shí)時(shí)顯示基本試驗(yàn)結(jié)果（斷裂值、峰值）；可實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)過(guò)程各種相關(guān)參數(shù)圖形；可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)診斷并顯示診斷結(jié)果。試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理權(quán)限。不同的用戶(hù)可進(jìn)入不同的管理界面、分三級(jí)用戶(hù)管理權(quán)限。
整機(jī)利用日本進(jìn)口全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)及STC8800數(shù)字式數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，光電編碼器采集試樣的扭轉(zhuǎn)角度。
本試驗(yàn)機(jī)符合JB/T9370—1999《扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件》及GB/T10128—2007《金屬室溫扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法》數(shù)據(jù)處理的相關(guān)要求。
用戶(hù)也可以提供相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按照用戶(hù)提供的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)方式的控制以及相關(guān)數(shù)據(jù)采集及處理。
二．方案描述
2.1主機(jī)：采用臥式結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)采用臥式框架結(jié)構(gòu)，以保證整機(jī)的剛性。夾具采用優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼淬火（HRC45～50）方式，主傳動(dòng)軸采用合金結(jié)構(gòu)鋼淬火處理，保證其使用壽命。試樣的安裝、拆卸方便、快捷。夾頭的活動(dòng)端采用精密重型導(dǎo)軌，使其能自由移動(dòng)，將試件的軸向拉力減少到最小。
試件徑向載荷的加載，采用全數(shù)字交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，精密行星齒輪減速機(jī)傳動(dòng)方式，使其實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。加載能力最大10kN。
2.2驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：由日本進(jìn)口全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。速度調(diào)節(jié)范圍寬，加載均勻、穩(wěn)定。
2.3傳動(dòng)系統(tǒng)：采用行星擺線(xiàn)針輪減速器傳動(dòng)，保證傳動(dòng)的均勻、穩(wěn)定及傳動(dòng)精度。橫向空間0～600mm范圍內(nèi)任意手動(dòng)調(diào)節(jié)。徑向載荷的加載位置，可以在試件的長(zhǎng)度范圍內(nèi)隨意調(diào)整。
2.4測(cè)量顯示系統(tǒng)：該機(jī)采用光電編碼器采集試樣的扭轉(zhuǎn)角度，高精度扭矩傳感器采集試樣的扭矩，高精度扭轉(zhuǎn)計(jì)測(cè)量試樣的扭轉(zhuǎn)變形。計(jì)算機(jī)屏幕顯示試樣的扭矩、扭轉(zhuǎn)角度、扭轉(zhuǎn)變形以及各類(lèi)曲線(xiàn)等。也可以顯示扭矩—徑向載荷曲線(xiàn)。
2.5軟件操作：
①控制模式采用智能專(zhuān)家設(shè)置系統(tǒng)，用戶(hù)可以根據(jù)自己的實(shí)際要求編制試驗(yàn)過(guò)程控制方式，自動(dòng)完成試驗(yàn)。
② WinXP全中文界面，人機(jī)對(duì)話(huà)方式。試驗(yàn)的全部操作均借助鍵盤(pán)及鼠標(biāo)操作，通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)與鼠標(biāo)完成，計(jì)算機(jī)屏幕顯示試驗(yàn)扭矩T，扭轉(zhuǎn)角度θ，各種試驗(yàn)曲線(xiàn)（扭矩—徑向載荷、扭矩-時(shí)間曲線(xiàn)、扭矩-角度曲線(xiàn)、角度-時(shí)間曲線(xiàn)等）試驗(yàn)機(jī)工作狀態(tài)等。
③曲線(xiàn)坐標(biāo)的大小可以根據(jù)實(shí)際的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。
④輸出打印各種試驗(yàn)報(bào)表格式（報(bào)表格式可以Excel或Word格式輸出）。
⑤符合JB/T9370—1999《扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)條件》及GB/T10128—2007《金屬室溫扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)方法》數(shù)據(jù)處理的相關(guān)要求。
⑥可以檢測(cè)試件的屈服點(diǎn)τs、上屈服點(diǎn)τsu、下屈服點(diǎn)τsl、抗扭強(qiáng)度τb等。扭矩和扭轉(zhuǎn)角自動(dòng)跟蹤測(cè)量，并顯示試驗(yàn)曲線(xiàn)。顯示試驗(yàn)的扭矩值、扭轉(zhuǎn)角、扭轉(zhuǎn)速度。 試驗(yàn)結(jié)束后，自動(dòng)進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，能自動(dòng)求取材料的切變模量G、規(guī)定非比例扭轉(zhuǎn)應(yīng)力τp、屈服點(diǎn)、上屈服點(diǎn)τsu、下屈服點(diǎn)τsl、抗扭強(qiáng)度τb等性能參數(shù)。能根據(jù)用戶(hù)要求可隨意編制報(bào)告格式并可輸出打印試驗(yàn)報(bào)告。
★試驗(yàn)過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)模擬再現(xiàn)。
★試驗(yàn)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)加載和任何負(fù)荷下保持載荷兩種功能。試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)沖擊和震動(dòng)，具有良好的讀數(shù)穩(wěn)定性。
★可以任意多條試驗(yàn)曲線(xiàn)疊加對(duì)比、輸出打印。
★可以進(jìn)行數(shù)字化調(diào)零和標(biāo)定。
★試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，便于查詢(xún)和維護(hù)。
★軟件系統(tǒng)的操作可以實(shí)現(xiàn)三級(jí)用戶(hù)管理，安全、方便、快捷。
試驗(yàn)操作界面如下：
2.6安全保護(hù)系統(tǒng)：過(guò)載保護(hù)、過(guò)電流、過(guò)電壓保護(hù)、超速保護(hù)等。
三．主要技術(shù)性能指標(biāo)
3．1 最大扭矩：±2000N·m；測(cè)量范圍：0~2000N.m
徑向載荷：10kN
3．2試驗(yàn)扭矩及徑向載荷示值相對(duì)誤差：1級(jí)（±1%）
3．3試驗(yàn)扭矩及徑向載荷重復(fù)性相對(duì)示值誤差：≤1%
3．4扭矩及徑向載荷分辨力：±1/200000
3．5夾頭間移動(dòng)距離（兩夾頭間距離）： 0～600mm可調(diào)
徑向載荷加載行程：最大160mm
3．6試驗(yàn)機(jī)主軸中心高度：≥100mm;
3．7兩夾具間同軸度精度：1000mm范圍內(nèi)≤Φ0.2mm
3．8扭轉(zhuǎn)角測(cè)量范圍：0～10000(°) 最小讀數(shù)值：0.010
3．8扭轉(zhuǎn)角測(cè)量相對(duì)誤差：±1.0%
3．9加載速度：0～720（0/min） 任意設(shè)定
徑向載荷：0～200mm/min
3．10夾持試樣尺寸：標(biāo)準(zhǔn)
3．11電源電壓：AC380V 50Hz 扭轉(zhuǎn)電機(jī)功率： 1kW
徑向載荷驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：0.4kW
四．試驗(yàn)臺(tái)的工作環(huán)境要求
4．1在室溫100C～350C范圍內(nèi)，相對(duì)濕度≤80%；
4．2在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺(tái)上，水平度為0.2/1000；
4．3在無(wú)震動(dòng)及周?chē)鸁o(wú)腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中；
4．4電源電壓的波動(dòng)范圍不應(yīng)超過(guò)額定電壓的10%。
4．5 設(shè)備周?chē)鞒鲞m當(dāng)?shù)目臻g，方便以后的維護(hù)與保養(yǎng)。
五．試驗(yàn)臺(tái)的配置
5．1電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器采用全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)一套
1kW 一套（扭矩加載驅(qū)動(dòng)）
0.4kW 一套（徑向載荷加載驅(qū)動(dòng)）
5．2光電編碼器 一只
5．3 STC8800數(shù)字式數(shù)據(jù)采集處理卡 二套（自行研制）
5．4高精度扭矩傳感器2000N·m一只 （北京）
高精度負(fù)荷傳感器10kN 一只（廣州）
5．5主機(jī)（含行星擺線(xiàn)針輪減速器及精密行星齒輪減速器）一臺(tái)（自行研制）
5．6檢定用標(biāo)準(zhǔn)杠桿及反向架各一套（自行研制）
5．7夾具二套（二件），（HRC45～50）
5．8 “聯(lián)想”品牌計(jì)算機(jī) 一臺(tái)
19′液晶顯示器
5．9打印機(jī)：A4彩色噴墨打印機(jī) 一臺(tái)
5．10電子扭轉(zhuǎn)計(jì): 一只 標(biāo)距：100mm（可調(diào)） 北京
注：此為選配件，需另付費(fèi)
5．10全中文微機(jī)控制構(gòu)件扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺(tái)專(zhuān)用軟件 一套（光盤(pán)）
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