电液伺服万能试验机原理及故障诊断.pdf

第37卷第6期
四川治金
Vol 37 No6
2015年12月
Sichuan Metallurgy
Dec,2015
文章编号:1001-5108(2015)06-0070-05
电液伺服万能试验机原理及故障诊断
刘博
(邯郸钢铁集团有限责任公司,河北邯郸056015)
摘要:电液伺服万能试验机是测定材料力学性能指标的检测设备,在各类材料生产过程质量控
制、产品质量检验和材料科学研究中都需要应用微机控制电液伺服万能试验机来进行力学的性能
测试。针对微机控制电液伺服万能试验机工作的原理,并结合具体的实践故障进行维修,重点阐
述电液伺服万能试验机的诊断方法和故障分析。
关键词;电液伺服万能试验机;故障;原理
中图分类号:TP271
文献标识码:B
Electro-hydraulic Servo Universal Testing Machine Fault Diagnosis
LIU Bo
(HEBEI IRON &STEEL, Handan 056015, Hebei, China)
Abstract Electro hydraulic servo universal testing machine is used for material mechanics per
formance index measurement equipment, In product quality inspection of all kinds of materials,
production process quality control and material scientific research all need testing machine is used
for mechanical property test, This article focuses on the working principle of the electro-hydraulic
servo universal testing machine, Combined with the specific breakdown maintenance practice, ex
pounds the fault analysis and diagnosis of electro-hydraulic servo universal testing machine.
Key words: hydraulic servo universal testing machine; fault; diagnosis
引言
等实验,其方便友好的软件操作界面,大幅减
少人员操作所存在的不稳定性,大大地提高
微机控制电液伺服万能试验机在力学的了试验数据的可靠性、重复性与再现性,从而
检测上,由于杰出的试验精度和操控功能,目广泛的运用在很多领域中。先进的神经元自
前,国内试验机控制系统基本上是采用开环适应PD控制算法,可实现系统参数的在线
控制,主要功能体现在数据采集和数据处理辩识,控制量在线优化,控制环在线切换,实
上。硬件平台基本上是51系统及模拟IC,不现了真正的三闭环全数字控制。试验机性能
具备数字闭环控制的物理基础和算法要求。的高低主要取决于对试验过程的控制。本产
主要用于金属材料中,包括弯曲、压缩、拉伸品由于采用神经元自适应PID控制算法,使
作者简介;刘博,工程师,主要从事检化验设备的管理及相关技术工作。
第6期
Sichuan Metallurgy
得整机性能明显优于国内外同类产品,即实(1)第一级减速比大,从而整个系统的运动惯
现三闭环全数字控制为本产品的创新。本产性比较小;(2)整个系统的噪音更低;(3)蜗轮
品的硬件平台为高性能的工控专用蜗杆传动使传动更加平稳,避免了啮合传动
CPU-DSP,从物理上保证了先进控制算的速度多边形效应,使低速的稳定性更好.
法的实施基础。
在邯邨钢铁集团技术中心物检化验系统
的实验室里,电液伺服万能试验机采用先进
的神经元自适应PID控制算法,可实现系统
参数的在线辨识,控制量在线优化,控制环在
线切换,实现了真正的三闭环全数字控制。
从物理上保证了先进控制算法的实施基础。
目前,电液伺服万能试验机往往是多台设备
进行高负荷运转,常常出现这些或者那些问
题。为了更好地降低仪器故障率,快速有效
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的排除故障,现总结仪器检验及故障处理中
常见的一些方法。
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2电液伺服万能试验机的工作原理
微机电液伺服万能试验机采用压力传感
器、应变规、位移传感器、电液伺服阀,使控制
1.测试活塞2.测力油缸3.摆杆4,拉杆5,压板6,推杆
系统构成了一个闭环的回路,从而实现了自
指杆8.回油阀9.回油管10.活塞11.送油阀12.工作油
动控制的作用。采用进口全数字伺服电机驱
缸13.送油管14.送油手轮15.出油管16.滤网17.油箱
动,优化的减速系统以及高等级的无间隙滚
18.油泵
珠丝杠组成的传动系统,有效地减小了设备
图1万能试验机液压系统图
间隙,使传动更准确、平稳。油箱中的油液经2.1设备主要功能
过一个滤油器被吸人到油泵中,再经过油泵
微机电液伺服万能试验机主要用于金
的出油管送到油阀里,由于其油压作用将送属、非金属、复合材料的拉伸、压缩、弯曲等的
油阀门内活塞流回到油箱里面,此时送油手力学性能测试分析研究,具有应力、应变、位
轮打开,则油液经送油管至工作油箱内,活塞移三种闭环控制方式,可求出最大力、抗拉强
向上移,对所固定的试件进行加载。与此同度、弯曲强度、压缩强度、弹性模量、断裂延伸
时,通过摆杆、推杆、压板及拉杆而使指针沿率、屈服强度等参数。根据GB及ISO、JIS、
着刻度盘转动,从而可以指示出试验载荷的ASTM、DN等国际标准进行试验和提供检
数值,如图1所示。
测数据
试验机传动系统采用伺服电机→蜗轮蜗
微机控制电子万能试验机为机电一体化
杆减速机→同步齿形带→高精度滚珠丝杠→产品,主要由主机(包括机架、底座、传动系
移动横梁的传动方式,此种减速系统特点