疲劳机操作指导.
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电液伺服疲劳试验机
1 前言
PLD系列微机控制电液伺服疲劳试验机，是对金属材料及小型构件进行拉伸压缩、低频疲劳、低周循环疲劳、断裂力学等方面而试验的最理想产品。配备专用高温合金钢制成的夹具，亦可在较高温度下进行特种试验，如室温可达50oC，试样上下400mm及周围φ350空间内可安装高温炉，炉内温度为800oC?200o
C。
该系列试验机结构简单，性能可靠，操作简单，用户可根据需要配备各种计算机进行控制，如数据采集。该机可广泛适用于科研、冶金、国防、大专院校、机械制造、交通运输等行业的力学试验室使用。
2 正常工作环境条件：
2.1 室温20~50oC范围内;
2.2 环境相对湿度80%范围内;
2.3 在无振动无明显电磁干扰的环境中;
2.4 电源、电压为三相交流380V/50Hz，电压波动范围下超过额定电压的10%；
2.5 附近有每分钟不少于10升的冷却水源;
防尘、周围无腐蚀性介质。
3 主要规格、参数：
3.1 最大负荷： 动态：±50kN （以实际指标清单为准）
静态：±100kN
负荷测量范围：
最大负荷值的100%、50%、20%、10%（不考核）
负荷测量精度：
试验机各档负荷示值误差为：该档满量程的±0.2%或负荷示值的 ±1%,取其较大者。
3.2 工作活塞最大位移： ±50mm(特殊可加长或缩短)
位移测量范围：
最大位移值的100%、50%、20%、10%（不考核）
位移测量精度：
试验机各档位移示值误差为：该档满量程的±5%或位移示值的±2%,取其较大者。
3.3 变形测量
采用引伸计测量变形，也可选用Fx34型±1毫米位移传感器上进行测量。
变形测量范围
最大变形值的100%、50%、20%、10%（不考核）
变形测量精度
各档变形误差为该档满量程的±0.5%
3.4 试验控制方式
电液伺服力、变形、位移三种闭环控制。
3.5 频率范围：
0.001~30Hz
3.6 试验波形：
正弦波、三角波、梯形波、斜波。
3.7 主机两立柱间距离： 550mm
3.8 主机两夹头间最大距离：900 mm
3.9 试样夹持能力
螺纹试样：M16×2
台肩试样：φ13×8
3.10 上下夹头同轴度：
小于200毫米间距时：小于±0.2毫米 （单边）
大于200毫米间距时：小于实际间距离±0.1%
3.11 试验机最大工作压力： 21MPa
3.12 试验机最大工作流量： 30L/min
4 试验机的组成：
该系列试验机是由主机、液压源、测量控制系统、计算机控制程序几部分组成。
主机包括主机框架、促动器、液压分配器、测力传感器、位移传感
器、法兰式夹头等部件，它是试验机进行试验的执行部分。
液压源是向试验机液压促动器提供高压油的能源设备，该机使用工作压力为21MPa，流量为30L/min，过滤精度<5um的液压源。
测量控制系统是实现指令信号和反馈信号进行比较，然后利用差值信号进而控制整个系统，使系统完成预期的动作。
5 系统工作原理：
试验机工作原理如图1所示，指令信号进入放大器，控制伺服阀，伺服阀控制从液压源来的高压油，使液压缸的活塞运动，拉伸或压缩试样。力传感器（或变形传感器）测出负载力（或变形），将信号反馈给放大器和指令信号比较，形成闭环回路，实现系统控制，此外，还要有一个位置传感器形成位置环。
6 主机结构、操作和安装
6.1 主机：
主机为双立柱式单试验空间结构，如图2所示，主要由主机框架，液压促动器，负荷传感器组成。
液压促动器位于主机下横梁下部，用8个M16螺钉连接，液压促动器与液压分配器用高低压耐油胶管连接，油管通径为φ13。
负荷传感器用8个螺钉固定在主机上横梁的底部，法兰夹头用双头
螺栓分别连接在负荷传感器和液压促动器上，采用予紧力加斜面垫方法清除螺纹间隙。如需要拆卸夹头时，可夹持一根试样，将供油压力夹至15MPa，然后对试样加荷，拉至50kN时，连接部位予紧力即可卸除，再用勾扳手逆时针松开斜面垫，此时，即可斜下法兰夹头。
安装夹头时，将斜面垫套在螺栓上，上下斜面垫开口对正后再把夹头拧在螺栓上 ，装上试样，拉至50kN力，用勾扳手紧住斜面垫，则螺纹连接部位就加上了予紧力。
6.2 主机框架
由下横梁，两根立柱和上横梁构成一个具有足够刚度的框架，框架两侧安装驱动上横梁移动的升降油缸，上横梁借助弹性锁紧套，靠予应力锁紧在立柱上，上横梁沿立柱移动时，首先需用增压缸通入高压油松开上横梁上的锁紧套，则上横梁在升降油缸驱动下可以调到所需要的位置。
立柱表面镀有硬铬，可以增加耐磨性。
操作横梁松开、锁紧、上升、下降以及液压夹头的松开、夹紧的按钮盒，固定在下横梁右侧。
6.3 上横梁
上横梁上装有两个弹性锁紧套、增压缸和密封件等，用螺钉固定在上横梁上的锁紧套靠过盈配合锁紧在力柱上，当工作需要上下移动横梁时，先用增压缸向锁紧套输入超高压油胀开锁紧套，使锁紧套与立柱之间产生适当的间隙，则横梁即可在升降油缸驱动下沿立柱上下移动。
上横梁的操作：
操作时，把横梁松紧旋转到“开”位置，上横梁锁紧装置松开，当需要横梁上升时，按下横梁“上升”按钮，横梁即可上升，松开按钮横梁停止运动；反之，当需要横梁下降时，按下横梁“下降”按钮，横梁即可下降，松开按钮横梁停止运动，其升降位置视需要而定。
上横梁升降速度由液压分配器和节流阀控制，节流阀逆时针方向旋转为快，顺时针方向旋转为慢。
上横梁位置确定后，再旋转横梁松紧旋钮至“锁紧”位置，使横梁锁紧在立柱上，方能进行试验。
6.4 升降油缸
升降油缸是用来驱动横梁升降的，为双作用单活塞杆式结构，油缸内活塞杆的动作由位于液压分配器的三位四通电磁换向阀控制，控制按钮安装在操作盒上，其压力为9~10MPa，是系统供油压力经一次减压后实现的。
6.5 液压促动器
a、 结构特点：促动器为单片双作用活塞结构，两边面积相等，故可输出拉压相等的力值。活塞采用高强度合金钢制成，表面镀硬铬，耐磨，疲劳寿命可靠，促动器内设计了液压缓冲垫，对活塞突然失控冲击下起保护作用。促动器采用了填充聚四氟乙烯与O形密封圈组合而成的复合密封，其配合紧密，密封效果好，可用于高速循环。活塞杆轴承喷涂工业塑料，增强了抗侧向负荷能力，耐磨性能，延长了使用寿命。
b、 工作原理：压力油由进油管路经高压蓄能器，小于3um的精密滤油器和电液伺服阀进入油缸。回油经电液伺服阀和低压蓄能器回油箱。在进回油管路上安装高低压蓄能器，可消除压力波动，提高控制精度。精密滤油器可保证伺服阀正常工作。由于促动器内安装了位移传感器，故可形成位置控制回路。
c 、 主要规格参数：
负荷：± 行程：
活塞杆直径： mm 活塞直径： mm
活塞有效工作面积： cm 负载压差： MPa
缓冲行程： mm
d 、 液压促动器的试车
液压促动器开机前，必须进行冲洗。此时，卸下伺服阀，装上冲洗块，接通液压源，使促动器处于低压条件下进行冲洗，冲洗时间不低于48小时，这中间要更换一次滤芯。
给高低压蓄能器充氮气。充气压力：高压为10MPa，低压为1MPa，操作规范祥见NXQ皮囊蓄能器使用说明书。
将系统压力升至21MPa，用力控制回路，进行试车，并观察否有渗漏现象。
6.6 夹头
根据用户需要，本机提供法兰夹头，如有特殊要求，还可提供液压夹头。
6.7 负荷传感器
负荷传感器是控制和测量试验机负荷的元件，本机采用筒式拉压负荷传感器，分别用12个M16螺钉连接在横梁和上夹头之间。
6.8 液压分配器
液压分配器是将液压源的高压油分配到液压促动器，升降油缸，液压夹头。它由四块阀座装配而成，即主油路分配阀座，夹头控制阀座，横梁松紧发座，横梁升降阀座，每块阀座上都装有相应的控制阀，各个控制阀一般在出厂前均已调好，用户不必再进行调整。参看图三
6.9 液压系统
液压系统包括主油路系统和辅助油路系统。主油路系统主要给伺服阀供高压油，其供油压力为21MPa，主油路系统配有高精度滤油器，高低压蓄能器和精密伺服阀。见图四
辅助油路系统是主油路的分支，主要是给液压夹头、升降油缸、夹紧缸供油。液压夹头供油压力为21MPa，液压夹头夹持速度由调速阀调解。夹持与松开的过程由二位四通阀来控制。液压夹头的控制阀都集中安装在液压夹头控制阀座上。升降油缸的供油压力为9~10MPa，由减压阀从主油路一次减压而成，然后由二位四通阀控制其升与降，升降速度由回油路安装的调速阀调解。横梁的夹紧松开则是系统中的压力油夹紧横梁，卸油后松开横梁，于是横梁便在升降油缸驱动下动作。
6.10 液压源：详见其使用说明书。
7．安装与调试
7.1 安装时，液压源与主机要分别放置在两个房间内，液压源最好用
隔音室隔开。
7.2 主机应安装在稳固的基础上。
7.3 模控箱安放控制室内,并按规定接通电源和地线。
7.4 接通油压管道,液压源油箱加入20号透平油,然后卸下伺服阀，装
上专用冲洗块,启动油源,让油进行循环冲洗,冲洗时间不得小于48小时,换滤芯再冲洗2小时后,换上伺服阀,若加油或更换新油时,必须重新冲洗,要建立“新油不干净,必须过滤”的概念。
7.5 连接力,位移传感器及各操作开关的电缆.准备进行闭环控制通电试验。
7.6 测量控制系统检查后通电,试验机选择在位移控制状态,油源提供压力至5MP,检查作动器是否正常地跟随给定而上下运动。
7.7 将油源压力提高到10MP,检查横梁升降是否正常,上下夹头工作是否正常。
7.8 将压力提高到21MP,保持5分钟,检查油路各接头是否有漏油现象。
7.9 油源压力降至5MP,用较低频率控制活塞上下作满行程运行,排除油路中的气体。运行30分钟左右,可开始作力闭环调试工作。
7.10 将活塞停在中间位置,上夹头先夹试样,力传感器调零后用移动横梁的方法使试样置于下夹头可以正常夹持的位置，自锁横梁后，夹紧下夹头。
7.11 系统转换为力闭环方式,检查在力闭环下,力值是否灵敏的随给定变动,停止给定时,显示数是否稳定。如果正常,可以给定正弦动态信号试验,用示波器检查工作波形,波形正常,说明主机部分可以正常工作。
