方案概述：三維多功能電液伺服疲勞試驗機是專門為結構件疲勞試驗而設計，可以完成圓柱、梁等的疲勞試驗。它還具有靜態(tài)性能試驗功能，測量材料的強度、屈服點等。
結構如圖所示，底板采用鑄鐵件，上有梯形槽，四根工字形立柱安裝在底板上，上橫梁通過螺栓與立柱連接，上橫梁高矮位置可調。
上橫梁上安裝一套500kN的作動器，活塞連接負荷傳感器。
側向加載缸安裝在立柱中部的側梁上，作動器尾端采用鉸接。
側向加載器對面安裝反力梁，與試件接觸面采用圓滾，防止主油缸和傳感器受側向力。
整個結構可以自由拆卸組裝。
主要結構和功能特點：
三維多功能電液伺服疲勞試驗機主要由主機框架、伺服泵站、電氣控制系統(tǒng)等組成；
（一）主機：主機采用可拆卸框架結構。
1、由工作臺、立柱、移動橫梁組成的剛性試驗機架具有足夠的剛度和強度，保證動態(tài)試驗時高剛度要求；中側梁可以自由升降鎖緊，操作方便并可以無級調整試驗空間，可以充分保證試驗時橫梁鎖定牢固可靠。
2、伺服作動器總成：主要包括伺服作動器、位移傳感器、伺服閥、負荷傳感器、穩(wěn)壓器及過濾器。
2．1、我公司設計生產的伺服作動器是等截面積雙出桿的對稱結構，這種結構具有穩(wěn)定性好、頻響高、控制精度高、抗側向力好等優(yōu)點；缸體和缸蓋均經(jīng)過高精度的珩磨處理，活塞桿表面鍍硬鉻并經(jīng)過特殊工藝拋光處理，以上工藝能保證活塞和活塞桿的密封件所要求的高硬度和高粗糙度要求，可以充分發(fā)揮保色霞板密封件的優(yōu)良的密封效果，并使作動器的阻尼小，啟動壓力低，提高密封件和作動器的使用壽命。
2．2、位移傳感器采用阜新的差動變壓器位移傳感器，該傳感器是非接觸測量，尤其使用速度高的情況，可以避免高速運動造成接觸式測量傳感器發(fā)熱、穩(wěn)定性不好等問題。
2．3、伺服閥采用南京609所的FF106系列伺服閥，該閥的頻響可以達到50Hz，*可以保證靜態(tài)實驗的精度要求和動態(tài)試驗的高頻響要求。
2．4、負荷傳感器是我公司為疲勞試驗機專門設計的輪輻式傳感器，它與普通負荷傳感器的區(qū)別在于抗疲勞設計。具有測量精度高、動態(tài)響應性好、抗側向力好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
2．5、外置的穩(wěn)壓器保證伺服閥的壓力口的控制壓力穩(wěn)定性，有利于提高控制精度，5μ的過濾器可以保證油液的清潔度，保證伺服閥和密封件的使用要求。
、伺服泵站：泵站設計額定壓力為21Mpa、額定流量為100L/min。主要由油泵、電機、油箱、液壓附件（蓄能器、濾油器、板式冷卻器、管路系統(tǒng)）等部分組成。
1、油泵電機組是泵站的關鍵元件，它的性能直接影響整個試驗設備的性能，因此電機、泵選用國產優(yōu)質電機泵組，性能穩(wěn)定，質量可靠；泵采用定量柱賽泵，該泵具有效率高、噪音低、使用壽命長等優(yōu)點。因電機和油泵的慣性比較大，因此電機組配置減震墊，以減小振動和噪音，延長使用壽命。
2、全封閉的伺服油箱按標準化設計，容積為泵流量的5倍，配有空氣濾清器、溫度傳感器、液位傳感器等。油箱內部經(jīng)過酸洗、磷化等處理，保證不污染油液。溫度傳感器和泵站控制系統(tǒng)組成溫度控制，可以適時啟動油液冷卻裝置，保證系統(tǒng)的元件工作在適宜的油液溫度下。
3、液壓附件：主要包括濾油器、蓄能器、冷卻系統(tǒng)、管路系統(tǒng)等。
3．1、整個系統(tǒng)的過濾為三級過濾：油泵吸油口，過濾精度80μ；泵站壓力出口，過濾精度5μ；伺服閥進口，過濾精度5μ，保證伺服閥在高清潔度的環(huán)境下工作。
3．2、蓄能器：泵的出口吸收泵的脈動；伺服閥進口，保證控制壓力穩(wěn)定。
3．3、冷卻系統(tǒng)選用釬焊板式冷卻器，體積小效率高；冷卻器安裝在系統(tǒng)回油管路上。用戶另外配置一套水循環(huán)系統(tǒng)，用于油源散熱。
3．4、 管路系統(tǒng)：軟管和接頭采用24度錐形、O型圈配合密封，充分保證液壓管路系統(tǒng)無滲漏油發(fā)生；泵站及管路所用密封件均為保色霞板公司產品。
（三）、 電氣控制系統(tǒng)：包括泵站控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)。
泵站控制系統(tǒng)：采用PLC集中管理泵站的所有控制，并和計算機進行適時通訊，
主要完成以下功能：
1．1、控制泵站電源的接通斷開；
1．2、控制泵站電機的啟動、停止；
1．3、和溫度傳感器組成閉環(huán)，控制冷卻水的通斷；
1．4、濾油器阻塞報警；
1．5、溫度過限報警；
1．6、液位過低報警停機；
伺服控制系統(tǒng)：我公司的伺服控制系統(tǒng)是全數(shù)字式控制器，該控制器采用PIDS
控制模式，控制頻率為40KHz，該控制器可以同時閉環(huán)控制采集和控制三路信號，可以通過PCI和計算機通訊，其上集成了以下功能模塊：
2．1、函數(shù)發(fā)生器：可以發(fā)出多種輸入控制試驗波形，如正弦波、方波、三角波、梯
形波、組合波等；
2．2、A/D、D/A模塊：采用高速數(shù)據(jù)采集技術，可實現(xiàn)多通道同時采集，16位的A/D、D/A模塊*系統(tǒng)的精度和靈敏度要求；
2．3、放大器：有位移放大器、負荷放大器、變形放大器和伺服閥驅動器，放大器均采用了美國AD公司芯片進行了優(yōu)化設計，采用模塊化設計。
2．4、伺服泵站控制單元接口：和PLC適時通訊，自動控制泵站的狀態(tài)，接收泵站的報警信號，控制整個系統(tǒng)的所有動作；
伺服控制器主要功能：
(1)、能完成標準疲勞試驗。在屏幕上直接顯示波形曲線、上峰值、下峰值、頻率、振幅、循環(huán)次數(shù)等參量。
(2)、支持定點負荷、定點位移的加載方式，可以設定加載的負荷值或位移拉伸量，設置加載速率，控制器控制作動器運行到的位置，在屏幕上直接顯示位置的負荷值、位移值和負荷位移曲線。
(3)、具有位移、負荷、變形三種控制方式，三種控制方式間可以平滑切換無沖擊。
(4)、可以設置控制方式、試驗波形、振幅、頻率、疲勞次數(shù)等參數(shù)，控制試驗自動進行。具有疲勞次數(shù)到保護、試樣斷裂保護、失控保護等功能。
(5)、主機旁操作盒，手動調整試驗空間。
(6)、具有完善保護功能，具有疲勞次數(shù)到保護、試樣斷裂保護、失控保護、油溫報警保護、液位保護、堵塞保護等功能。
(7)、能實時顯示測量值，自動記錄試驗數(shù)據(jù)和波形，試驗結果自動存盤和輸出試驗表報等功能。
(8)、能實現(xiàn)靜態(tài)試驗機的功能。如拉伸試驗，測量材料的抗拉強度、屈服點等。可以實現(xiàn)壓縮、彎曲等試驗。
3、操作系統(tǒng)
3．1、操作系統(tǒng)運行Windows2000/XP平臺下，全中文操作界面；界面友好，操作簡捷，所有參數(shù)都能通過鍵盤進行輸入，試驗參數(shù)全數(shù)字設定；
2、有多種顯示方式，如試驗次數(shù)、試驗參數(shù)的峰谷值、實時值等，并可顯示試驗力、位移、頻率等試驗數(shù)據(jù)；
3、自動繪制時間-試驗負荷/位移等波形曲線；
4、具有完備的文件操作功能，自動采集數(shù)據(jù)，自動生成試驗曲線，試驗數(shù)據(jù)自動儲存；
5、可以打印試驗數(shù)據(jù)、試驗曲線、試驗報告；
3．6、具有完善的保護功能：具有位移、負荷極限保護；位移、負荷、設定偏差極限保護；試驗次數(shù)到保護；電機過流保護；油溫過高保護；超壓、濾油器堵塞等多種報警或停機保護功能。
主要技術指標：
靜態(tài)試驗力：±500KN，±200KN，精度：示值的±1％，精度范圍2-100％.；
動態(tài)試驗力：±450KN，±180KN，動態(tài)波動度：示值的±1％；
函數(shù)發(fā)生器頻率范圍：0.1-50Hz；試驗頻率：根據(jù)振幅和油源流量；
作動器行程：±50mm，精度：±0.5％FS；
函數(shù)發(fā)生器波形：正弦、三角波、方波、梯形波、斜波、組合波；
控制器：HYP V6.0全數(shù)字式伺服控制器；控制方式：負荷、位移、變形控制并可平滑切換；
伺服泵站：額定壓力21Mpa、額定流量100L/min、功率約50KW；
主要配置清單：
試驗臺主機框架（含立柱，工作臺、橫梁、升降鎖緊機構） 一套
500KN伺服作動器總成（含作動器、位移傳感器、伺服閥、負荷傳感器及穩(wěn)壓過濾器） 一套
200KN伺服作動器總成（含作動器、位移傳感器、伺服閥、負荷傳感器及穩(wěn)壓過濾器） 二套
HYP V6.0全數(shù)字式伺服控制器 三套
試驗管理軟件 一套
計算機（研華工控計算機，按發(fā)貨時流行配置，22″液晶顯示器）；一套
A4惠普激光打印機 一臺
8、伺服泵站 一套
9、管路系統(tǒng)（高壓軟管總成、接頭、密封件等） 一套
13、負荷傳感器專用標定裝置 一套
14、系統(tǒng)清洗系統(tǒng) 一套
12、設備專用工具 一套
13、設備易損件、密封件及備件 一套
價格： 萬元；
供貨期：5個月；
技術資料：
設備隨機提供《使用說明書》（包括使用操作規(guī)范、維護保養(yǎng)說明、電器、液壓、控制系統(tǒng)原理圖、機械備件易損件圖紙、標定說明等）；《合格證》；設備標定證書；HYPV6.0全數(shù)字式伺服控制器使用手冊、備份光盤等；
其它：
設備免費維修期一年，終生保修；
遇有問題四小時電話解決；七十二小時現(xiàn)場服務；
免費升級控制系統(tǒng)及操作軟件；
免費技術培訓：供方負責對需方操作人員、技術人員、設備維修人員進行技術培訓，做到操作人員、技術人員熟練設備操作，設備維修人員具備故障排除的技術；
未盡事宜，雙方協(xié)商解決。
結構如圖所示，底板采用鑄鐵件，上有梯形槽，四根工字形立柱安裝在底板上，上橫梁通過螺栓與立柱連接，上橫梁高矮位置可調。
上橫梁上安裝一套500kN的作動器，活塞連接負荷傳感器。
側向加載缸安裝在立柱中部的側梁上，作動器尾端采用鉸接。
側向加載器對面安裝反力梁，與試件接觸面采用圓滾，防止主油缸和傳感器受側向力。
整個結構可以自由拆卸組裝。
主要結構和功能特點：
三維多功能電液伺服疲勞試驗機主要由主機框架、伺服泵站、電氣控制系統(tǒng)等組成；
（一）主機：主機采用可拆卸框架結構。
1、由工作臺、立柱、移動橫梁組成的剛性試驗機架具有足夠的剛度和強度，保證動態(tài)試驗時高剛度要求；中側梁可以自由升降鎖緊，操作方便并可以無級調整試驗空間，可以充分保證試驗時橫梁鎖定牢固可靠。
2、伺服作動器總成：主要包括伺服作動器、位移傳感器、伺服閥、負荷傳感器、穩(wěn)壓器及過濾器。
2．1、我公司設計生產的伺服作動器是等截面積雙出桿的對稱結構，這種結構具有穩(wěn)定性好、頻響高、控制精度高、抗側向力好等優(yōu)點；缸體和缸蓋均經(jīng)過高精度的珩磨處理，活塞桿表面鍍硬鉻并經(jīng)過特殊工藝拋光處理，以上工藝能保證活塞和活塞桿的密封件所要求的高硬度和高粗糙度要求，可以充分發(fā)揮保色霞板密封件的優(yōu)良的密封效果，并使作動器的阻尼小，啟動壓力低，提高密封件和作動器的使用壽命。
2．2、位移傳感器采用阜新的差動變壓器位移傳感器，該傳感器是非接觸測量，尤其使用速度高的情況，可以避免高速運動造成接觸式測量傳感器發(fā)熱、穩(wěn)定性不好等問題。
2．3、伺服閥采用南京609所的FF106系列伺服閥，該閥的頻響可以達到50Hz，*可以保證靜態(tài)實驗的精度要求和動態(tài)試驗的高頻響要求。
2．4、負荷傳感器是我公司為疲勞試驗機專門設計的輪輻式傳感器，它與普通負荷傳感器的區(qū)別在于抗疲勞設計。具有測量精度高、動態(tài)響應性好、抗側向力好、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
2．5、外置的穩(wěn)壓器保證伺服閥的壓力口的控制壓力穩(wěn)定性，有利于提高控制精度，5μ的過濾器可以保證油液的清潔度，保證伺服閥和密封件的使用要求。
、伺服泵站：泵站設計額定壓力為21Mpa、額定流量為100L/min。主要由油泵、電機、油箱、液壓附件（蓄能器、濾油器、板式冷卻器、管路系統(tǒng)）等部分組成。
1、油泵電機組是泵站的關鍵元件，它的性能直接影響整個試驗設備的性能，因此電機、泵選用國產優(yōu)質電機泵組，性能穩(wěn)定，質量可靠；泵采用定量柱賽泵，該泵具有效率高、噪音低、使用壽命長等優(yōu)點。因電機和油泵的慣性比較大，因此電機組配置減震墊，以減小振動和噪音，延長使用壽命。
2、全封閉的伺服油箱按標準化設計，容積為泵流量的5倍，配有空氣濾清器、溫度傳感器、液位傳感器等。油箱內部經(jīng)過酸洗、磷化等處理，保證不污染油液。溫度傳感器和泵站控制系統(tǒng)組成溫度控制，可以適時啟動油液冷卻裝置，保證系統(tǒng)的元件工作在適宜的油液溫度下。
3、液壓附件：主要包括濾油器、蓄能器、冷卻系統(tǒng)、管路系統(tǒng)等。
3．1、整個系統(tǒng)的過濾為三級過濾：油泵吸油口，過濾精度80μ；泵站壓力出口，過濾精度5μ；伺服閥進口，過濾精度5μ，保證伺服閥在高清潔度的環(huán)境下工作。
3．2、蓄能器：泵的出口吸收泵的脈動；伺服閥進口，保證控制壓力穩(wěn)定。
3．3、冷卻系統(tǒng)選用釬焊板式冷卻器，體積小效率高；冷卻器安裝在系統(tǒng)回油管路上。用戶另外配置一套水循環(huán)系統(tǒng)，用于油源散熱。
3．4、 管路系統(tǒng)：軟管和接頭采用24度錐形、O型圈配合密封，充分保證液壓管路系統(tǒng)無滲漏油發(fā)生；泵站及管路所用密封件均為保色霞板公司產品。
（三）、 電氣控制系統(tǒng)：包括泵站控制系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和伺服控制系統(tǒng)。
泵站控制系統(tǒng)：采用PLC集中管理泵站的所有控制，并和計算機進行適時通訊，
主要完成以下功能：
1．1、控制泵站電源的接通斷開；
1．2、控制泵站電機的啟動、停止；
1．3、和溫度傳感器組成閉環(huán)，控制冷卻水的通斷；
1．4、濾油器阻塞報警；
1．5、溫度過限報警；
1．6、液位過低報警停機；
伺服控制系統(tǒng)：我公司的伺服控制系統(tǒng)是全數(shù)字式控制器，該控制器采用PIDS
控制模式，控制頻率為40KHz，該控制器可以同時閉環(huán)控制采集和控制三路信號，可以通過PCI和計算機通訊，其上集成了以下功能模塊：
2．1、函數(shù)發(fā)生器：可以發(fā)出多種輸入控制試驗波形，如正弦波、方波、三角波、梯
形波、組合波等；
2．2、A/D、D/A模塊：采用高速數(shù)據(jù)采集技術，可實現(xiàn)多通道同時采集，16位的A/D、D/A模塊*系統(tǒng)的精度和靈敏度要求；
2．3、放大器：有位移放大器、負荷放大器、變形放大器和伺服閥驅動器，放大器均采用了美國AD公司芯片進行了優(yōu)化設計，采用模塊化設計。
2．4、伺服泵站控制單元接口：和PLC適時通訊，自動控制泵站的狀態(tài)，接收泵站的報警信號，控制整個系統(tǒng)的所有動作；
伺服控制器主要功能：
(1)、能完成標準疲勞試驗。在屏幕上直接顯示波形曲線、上峰值、下峰值、頻率、振幅、循環(huán)次數(shù)等參量。
(2)、支持定點負荷、定點位移的加載方式，可以設定加載的負荷值或位移拉伸量，設置加載速率，控制器控制作動器運行到的位置，在屏幕上直接顯示位置的負荷值、位移值和負荷位移曲線。
(3)、具有位移、負荷、變形三種控制方式，三種控制方式間可以平滑切換無沖擊。
(4)、可以設置控制方式、試驗波形、振幅、頻率、疲勞次數(shù)等參數(shù)，控制試驗自動進行。具有疲勞次數(shù)到保護、試樣斷裂保護、失控保護等功能。
(5)、主機旁操作盒，手動調整試驗空間。
(6)、具有完善保護功能，具有疲勞次數(shù)到保護、試樣斷裂保護、失控保護、油溫報警保護、液位保護、堵塞保護等功能。
(7)、能實時顯示測量值，自動記錄試驗數(shù)據(jù)和波形，試驗結果自動存盤和輸出試驗表報等功能。
(8)、能實現(xiàn)靜態(tài)試驗機的功能。如拉伸試驗，測量材料的抗拉強度、屈服點等。可以實現(xiàn)壓縮、彎曲等試驗。
3、操作系統(tǒng)
3．1、操作系統(tǒng)運行Windows2000/XP平臺下，全中文操作界面；界面友好，操作簡捷，所有參數(shù)都能通過鍵盤進行輸入，試驗參數(shù)全數(shù)字設定；
2、有多種顯示方式，如試驗次數(shù)、試驗參數(shù)的峰谷值、實時值等，并可顯示試驗力、位移、頻率等試驗數(shù)據(jù)；
3、自動繪制時間-試驗負荷/位移等波形曲線；
4、具有完備的文件操作功能，自動采集數(shù)據(jù)，自動生成試驗曲線，試驗數(shù)據(jù)自動儲存；
5、可以打印試驗數(shù)據(jù)、試驗曲線、試驗報告；
3．6、具有完善的保護功能：具有位移、負荷極限保護；位移、負荷、設定偏差極限保護；試驗次數(shù)到保護；電機過流保護；油溫過高保護；超壓、濾油器堵塞等多種報警或停機保護功能。
主要技術指標：
靜態(tài)試驗力：±500KN，±200KN，精度：示值的±1％，精度范圍2-100％.；
動態(tài)試驗力：±450KN，±180KN，動態(tài)波動度：示值的±1％；
函數(shù)發(fā)生器頻率范圍：0.1-50Hz；試驗頻率：根據(jù)振幅和油源流量；
作動器行程：±50mm，精度：±0.5％FS；
函數(shù)發(fā)生器波形：正弦、三角波、方波、梯形波、斜波、組合波；
控制器：HYP V6.0全數(shù)字式伺服控制器；控制方式：負荷、位移、變形控制并可平滑切換；
伺服泵站：額定壓力21Mpa、額定流量100L/min、功率約50KW；
主要配置清單：
試驗臺主機框架（含立柱，工作臺、橫梁、升降鎖緊機構） 一套
500KN伺服作動器總成（含作動器、位移傳感器、伺服閥、負荷傳感器及穩(wěn)壓過濾器） 一套
200KN伺服作動器總成（含作動器、位移傳感器、伺服閥、負荷傳感器及穩(wěn)壓過濾器） 二套
HYP V6.0全數(shù)字式伺服控制器 三套
試驗管理軟件 一套
計算機（研華工控計算機，按發(fā)貨時流行配置，22″液晶顯示器）；一套
A4惠普激光打印機 一臺
8、伺服泵站 一套
9、管路系統(tǒng)（高壓軟管總成、接頭、密封件等） 一套
13、負荷傳感器專用標定裝置 一套
14、系統(tǒng)清洗系統(tǒng) 一套
12、設備專用工具 一套
13、設備易損件、密封件及備件 一套
價格： 萬元；
供貨期：5個月；
技術資料：
設備隨機提供《使用說明書》（包括使用操作規(guī)范、維護保養(yǎng)說明、電器、液壓、控制系統(tǒng)原理圖、機械備件易損件圖紙、標定說明等）；《合格證》；設備標定證書；HYPV6.0全數(shù)字式伺服控制器使用手冊、備份光盤等；
其它：
設備免費維修期一年，終生保修；
遇有問題四小時電話解決；七十二小時現(xiàn)場服務；
免費升級控制系統(tǒng)及操作軟件；
免費技術培訓：供方負責對需方操作人員、技術人員、設備維修人員進行技術培訓，做到操作人員、技術人員熟練設備操作，設備維修人員具備故障排除的技術；
未盡事宜，雙方協(xié)商解決。
