GPM-30 微機(jī)控制滾動接觸疲勞試驗(yàn)臺 技術(shù)文件 201106-001-V01 GPM- 微機(jī)控制滾動接觸疲勞試驗(yàn)臺 GPM-30 微機(jī)控制滾動接觸疲勞試驗(yàn)臺 1、產(chǎn)品外觀及主要用途 、 濟(jì)南益華技術(shù)簡介 本試驗(yàn)臺用于模擬軸承、輪箍、軋輥等滾動接觸零件工況的失效試驗(yàn)，將一恒定的載 荷施加于滾動或滾動加滑動接觸的試樣，使其接觸表面受到循環(huán)接觸應(yīng)力的作用。通過控 制和改變負(fù)荷、速度、滑差率、時(shí)間、摩擦配偶材料、表面粗糙度、硬度等參數(shù)的情況下 進(jìn)行測試，以評定試樣材料的綜合使用性能。滿足標(biāo)準(zhǔn) GB10622-89 金屬材料滾動接觸疲勞 試驗(yàn)方法要求。 2、基本結(jié)構(gòu)及原理 試驗(yàn)臺主要由主機(jī)、靜壓作動器、油源、電器測控系統(tǒng)、軟件部分、電腦及輔件等組 成。 2.1 試驗(yàn)臺主機(jī) 采用臥式框架結(jié)構(gòu)。機(jī)電一體。 主機(jī)主要由機(jī)架、主動運(yùn)動機(jī)構(gòu)、陪試運(yùn)動機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)力加載機(jī)構(gòu)、試驗(yàn)參數(shù)測量部 分、試件副盤部分、輔件部分等組成： 機(jī)架。主要由機(jī)架、工作臺、支架、運(yùn)動連接機(jī)構(gòu)、底板等部分組成。機(jī)架由工程 鋼整體焊接， 各部分緊固的安裝在一起。 機(jī)架滿足結(jié)構(gòu)空間和試驗(yàn)剛性要求， 穩(wěn)定可靠。 主動運(yùn)動部分。此部分臥式安裝于主機(jī)工作臺之上，伺服電機(jī)驅(qū)動主動軸帶動主試 件做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，其間串聯(lián)動態(tài)扭矩傳感器和彈性聯(lián)軸器。試驗(yàn)過程中恒扭矩輸出，旋轉(zhuǎn) 速度無級可調(diào)，試驗(yàn)過程穩(wěn)定、控制精度高。 陪試運(yùn)動部分。伺服電機(jī)驅(qū)動，通過同步圓弧齒型帶傳遞帶動傳動軸以及陪試主軸 濟(jì)南益華摩擦學(xué)測試技術(shù)有限公司 Tel Fax 1 GPM-30 微機(jī)控制滾動接觸疲勞試驗(yàn)臺 技術(shù)文件 201106-001-V01 同步旋轉(zhuǎn)，傳動軸通過軸承座體固定于工作臺上，陪試主軸安裝于杠桿保持架一端，杠 桿保持架可以傳動軸為支點(diǎn)做杠桿運(yùn)動以施加試驗(yàn)力。伺服控制系統(tǒng)調(diào)控試驗(yàn)轉(zhuǎn)速。主 動和陪試雙伺服電機(jī)控制，可獲得寬范圍的滑差率。 試驗(yàn)力加載機(jī)構(gòu)。采用液壓作動器加載機(jī)構(gòu)，位于主機(jī)下部，由靜壓油源和作動器 組成，并具有長時(shí)保壓調(diào)節(jié)功能。試驗(yàn)時(shí)油缸活塞向上推動杠桿保持架一端，則另一端 陪試主軸帶動陪試件施加向下的壓力于主動軸連接的主試件。主、陪試件之間可產(chǎn)生最 大試驗(yàn)力 30kN，油壓傳感器測量試驗(yàn)負(fù)荷。液壓站和作動器特殊設(shè)計(jì)制造，整個(gè)加載 試驗(yàn)過程平穩(wěn)、可靠。 試驗(yàn)參數(shù)測量部分。采用油壓傳感器測量試驗(yàn)負(fù)荷，串聯(lián)于主動軸上的扭矩傳感器 動態(tài)測量試驗(yàn)扭矩。 安裝于油盒部分的鉑電阻測量試驗(yàn)溫度。 并可配置聲發(fā)射測控裝置。 主、陪試件按標(biāo)準(zhǔn)制作。試驗(yàn)副盤的設(shè)計(jì)滿足試驗(yàn)裝夾要求。采用油浸潤滑。隨機(jī) 附帶試驗(yàn)工具。 顯示控制。強(qiáng)電控制、供給系統(tǒng)，位于主機(jī)下部和電器箱。液晶顯示器界面顯示試 驗(yàn)數(shù)據(jù)，人機(jī)對話簡單明了，操作控制方便。 外觀。整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理。主機(jī)殼體鈑金件制作，表面噴塑。 2.2 測量控制系統(tǒng) 測控系統(tǒng)主要由工控計(jì)算機(jī)主機(jī)、液晶顯示器、采集模塊、控制板卡等組成。 試驗(yàn)參數(shù)測量控制系統(tǒng)由高精度扭矩傳感器、油壓傳感器、測量放大器、A/D 轉(zhuǎn)換、穩(wěn) 壓電源、記數(shù)電路等組成。通過各種信號處理，實(shí)現(xiàn)顯示、控制及數(shù)據(jù)處理等功能。高性 能多 CPU 系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)并處理及進(jìn)行控制、實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)視、測量、記錄試驗(yàn)過程中的試驗(yàn) 力、試驗(yàn)扭矩、摩擦系數(shù)、時(shí)間、速度、溫度等，試驗(yàn)過程中自動記錄顯示試驗(yàn)曲線。試 驗(yàn)參數(shù)和歷程可置，實(shí)時(shí)采集、分析處理、保存。 2.3 軟件部分 軟件主界面可實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)力、摩擦力矩、試驗(yàn)速度、運(yùn)行時(shí)試驗(yàn)溫度和摩擦系數(shù)等 試驗(yàn)參數(shù)。 曲線顯示頁面可實(shí)時(shí)顯示和保存摩擦力矩—時(shí)間、試驗(yàn)力—摩擦系數(shù)、速度—摩擦系 數(shù)、溫度—時(shí)間等曲線。報(bào)表處理可根據(jù)用戶需求填寫相關(guān)試驗(yàn)資料，如試驗(yàn)材料編號、 潤滑條件、報(bào)告編號、試驗(yàn)日期等，并可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置數(shù)據(jù)輸出的采樣時(shí)間間隔（最 小為 1S） 。數(shù)據(jù)保存根據(jù)采樣時(shí)間間隔把試驗(yàn)力、摩擦力、摩擦系數(shù)、溫度等參數(shù)以.TXT 或.RTF 格式輸出。保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以 Excel 文檔格式導(dǎo)出，方便處理。 2.4 安全保護(hù)：試驗(yàn)力、試驗(yàn)扭矩、試驗(yàn)時(shí)間、速度、溫度等均設(shè)安全報(bào)警保護(hù)。并設(shè)有 控制按鍵和急停保護(hù)按鈕。 濟(jì)南益華摩擦學(xué)測試技術(shù)有限公司 Tel Fax 2 GPM-30 微機(jī)控制滾動接觸疲勞試驗(yàn)臺 技術(shù)文件 201106-001-V01 3、主要技術(shù)指標(biāo)和要求 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 試驗(yàn)力： 試驗(yàn)力示值相對誤差： 試驗(yàn)力長時(shí)保持示值誤差： 試驗(yàn)扭矩： 扭矩示值相對誤差： 試驗(yàn)轉(zhuǎn)速： 試驗(yàn)時(shí)間控制范圍： 試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)顯示與控制范圍： 試件尺寸： 1.2～30kN ≤±1％ ≤±1％F.S 1～20Nm ≤±1％ 5～2000 r/min 無級可調(diào) 1s～9999min 999999999 標(biāo)準(zhǔn)要求 滿足摩擦副的裝夾 3.10 試驗(yàn)空間： 4、試驗(yàn)機(jī)的環(huán)境與工作條件： 4.1 在室溫 10 C～35 C 范圍內(nèi)； 4.2 相對濕度不大于 80%； 4.3 在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上正確安裝； 4.4 在周圍無振動、無腐蝕性介質(zhì)和無強(qiáng)電磁場干擾的清潔的環(huán)境中； 4.5 電源電壓的波動范圍不應(yīng)超過額定電壓的±10%。 0 0 5、試驗(yàn)機(jī)主要配置： 5.1 5.2 5.3 5.5 主機(jī)一臺（自主研制） 靜壓油源和作動器一套（自主研制） 進(jìn)口伺服電機(jī)及驅(qū)動器兩套 電腦一套 5.6 彩色噴墨打印機(jī)一臺（佳能） 5.7 技術(shù)資料 5.8 工具備件等一套 電話 濟(jì)南益華摩擦學(xué)測試技術(shù)有限公司 Tel Fax 3
疲勞試驗(yàn)機(jī)工作原理及分類
疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)是一種專門針對疲勞實(shí)驗(yàn)的一種測驗(yàn)儀器。疲勞試驗(yàn)機(jī)特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷、高頻率、低消耗，從而縮短試驗(yàn)時(shí)間，降低試驗(yàn)費(fèi)用。疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)疲勞實(shí)驗(yàn)有多種分類辦法，以下就舉出一些疲勞實(shí)驗(yàn)分類辦法。疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)疲勞實(shí)驗(yàn)有多種分類辦法，以下就舉出一些疲勞實(shí)驗(yàn)分類辦法。?
按應(yīng)力循環(huán)的類型可分為：等幅疲勞實(shí)驗(yàn)、變頻疲勞實(shí)驗(yàn)、程序疲勞實(shí)驗(yàn)、隨機(jī)疲勞實(shí)驗(yàn)等。
按試樣有無預(yù)制裂紋可分為：慣例疲勞實(shí)驗(yàn)、疲勞裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。
按試樣的加載方法可分為：拉壓疲勞實(shí)驗(yàn)、曲折疲勞實(shí)驗(yàn)、改變疲勞實(shí)驗(yàn)、復(fù)合應(yīng)力疲勞實(shí)驗(yàn)。曲折疲勞實(shí)驗(yàn)又可分為旋轉(zhuǎn)曲折疲勞實(shí)驗(yàn)、圓曲折疲勞實(shí)驗(yàn)、平面曲折疲勞實(shí)驗(yàn)。
又可分為三點(diǎn)曲折、四點(diǎn)曲折、懸臂曲折疲勞實(shí)驗(yàn)。
按疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)意圖可分為：功能測驗(yàn)疲勞實(shí)驗(yàn)、影響系數(shù)疲勞實(shí)驗(yàn)、比照疲勞實(shí)驗(yàn)、挑選疲勞實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證疲勞實(shí)驗(yàn)等。
按疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)環(huán)境可分為：室溫疲勞實(shí)驗(yàn)、低溫疲勞實(shí)驗(yàn)、高溫疲勞實(shí)驗(yàn)、熱疲勞實(shí)驗(yàn)、腐蝕疲勞實(shí)驗(yàn)、觸摸疲勞實(shí)驗(yàn)、微動磨損疲勞實(shí)驗(yàn)等。
按試樣破斷時(shí)應(yīng)力（應(yīng)變）循環(huán)周次凹凸可分為：低周疲勞實(shí)驗(yàn)、高周疲勞實(shí)驗(yàn)。失效循環(huán)周次大于5X104的稱為高周疲勞實(shí)驗(yàn)，小于5X104的稱為低周疲勞實(shí)驗(yàn)。按應(yīng)力比可分為：對稱疲勞實(shí)驗(yàn)，非對稱疲勞實(shí)驗(yàn)。非對稱疲勞實(shí)驗(yàn)又能夠分為單向、雙向加載疲勞實(shí)驗(yàn)。單向加載疲勞實(shí)驗(yàn)又能夠分為脈動疲勞實(shí)驗(yàn)、動搖疲勞實(shí)驗(yàn)。
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