一.設(shè)備概述

微機(jī)控制靜載錨固試驗(yàn)機(jī)是預(yù)應(yīng)力錨具生產(chǎn)企業(yè)的出廠檢驗(yàn)和型式試驗(yàn)、大型工程使用單位的錨具進(jìn)場驗(yàn)收、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督部門對預(yù)應(yīng)力錨具組裝件檢測的專用設(shè)備。該設(shè)備由寬調(diào)速范圍數(shù)字伺服閥及微機(jī)測控技術(shù)，組成全自動閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)，能精確地控制和測量試驗(yàn)全過程。本試驗(yàn)機(jī)依據(jù)GB/T14370-2007《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具》、GB/T2611-1992《試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)條件》等國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)與制造，整機(jī)由臥式主機(jī)、高壓伺服液壓源、前卡式千斤頂、可移動式高壓油源、微機(jī)測控系統(tǒng)等組成。

二.主要功能

1.可對預(yù)應(yīng)力錨具組件實(shí)現(xiàn)GB/T14370-2007《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具》標(biāo)準(zhǔn)要求的，在伺服控制條件下的標(biāo)準(zhǔn)檢測。

2.具有負(fù)荷、位移兩個(gè)控制通道及與之相對應(yīng)的力、應(yīng)力、位移三種控制方式，控制方式間可隨機(jī)/隨意切換。 PID 參數(shù)可在線調(diào)整。

3.可進(jìn)行等速率負(fù)荷、應(yīng)力、位移控制和恒負(fù)荷、應(yīng)力、位移控制并采用無級調(diào)速。

4.自動繪制力—位移、力—時(shí)間、位移—時(shí)間等多種試驗(yàn)曲線，自動編輯試驗(yàn)報(bào)告并適時(shí)打印輸出；

5.測量系統(tǒng)具有自動清零、自動標(biāo)定功能，連續(xù)全程測量不分檔。

6.可進(jìn)行成組式樣多色曲線對比試驗(yàn)，并可選取試驗(yàn)曲線上的任意段進(jìn)行區(qū)域放大分析,在試驗(yàn)過程中可切換顯示各種試驗(yàn)曲線；

7.原始試驗(yàn)參數(shù)輸入

8.擁有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫和多種接口格式供用戶選擇，幫助用戶實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)通訊；

9.具有壓力、油溫、活塞限位等多種保護(hù)措施；

三.主要技術(shù)參數(shù)

1.試驗(yàn)力: 6500kN   

2.試驗(yàn)力測量范圍：2%-99%（全量程不分檔，自動換檔）

3.試驗(yàn)力示值精度：≤±1%（精度等級：1級）

4.負(fù)荷測量分辨率：1/300000

5.等速率負(fù)荷控制范圍：0.1～4%FS/S

6.活塞位移：250mm

7.位移測量范圍：0-200mm

8.位移測量精度：≤±1%

9.位移測量范圍：2～99%FS（連續(xù)全量程測量）

10.等速率控制精度：1%設(shè)定值

11.恒負(fù)荷、位移控制精度：1%設(shè)定值

12.位移測量精度：±0.5%FS

13.位移測量分辨率：0.001mm

14.拉伸間距：3400mm

15.主機(jī)外形尺寸：約3800×640×750mm

16.重量：約5000kg

四.主要結(jié)構(gòu)

（一）、主機(jī):

主機(jī)為臥式承載框架，由四根導(dǎo)向支杠和中間、兩端固定梁所組成的承載框架構(gòu)成了主機(jī)的主體部分，加載油缸（張拉式千斤頂）和空心傳感器分別安裝于承載框架的外兩端，被檢測錨具組件通過扁錨墊板和鋼絞線固定于主機(jī)外兩端，加載油缸工作即通過鋼絞線對被檢測錨具組件施加試驗(yàn)力。主機(jī)主要構(gòu)成如下：

1.導(dǎo)向支杠：共四根，采用45＃碳結(jié)鋼原料鋼材或鍛料鋼材加工而成，兩端和中間部位分別與定梁組件固定連接，在試驗(yàn)過程中是承載的主要部件。

2.定梁組件：分為左、右端兩個(gè)和中間一個(gè)，采用球墨鑄鐵毛坯件加工而成，四角處分別與導(dǎo)向支杠螺帽固定連接。其中左、右兩個(gè)外側(cè)分別安裝傳感器和油缸活塞副。

3.油缸活塞副：即YCW-650B型張拉式千斤頂，為高壓力穿心式，可承受＞50MPad壓力，用于對試樣進(jìn)行施加荷載，活塞行程為200mm。

4. 夾具組件：由扁錨墊板/N孔墊板和錨具組件組成，其中扁錨墊板/N孔墊板采用特鋼鍛件毛坯加工而成，再通過熱處理工藝進(jìn)行調(diào)質(zhì)，確保在受力情況下變形量最小。

5. 防護(hù)組件：分為防護(hù)網(wǎng)罩和移動式擋沙墻兩部分。防護(hù)網(wǎng)罩采用型鋼和金屬網(wǎng)制造，安裝于主機(jī)的上部和兩側(cè)，有左、右兩個(gè)組合，防止鋼絞線若受力單股斷開時(shí)傷人。移動式擋沙墻采用鋼板焊接制造，內(nèi)端面貼有緩沖擊橡膠，下部裝有移動用車輪，防止鋼絞線若受力單根斷開時(shí)從兩端射出傷人。

（二）、高壓伺服液壓源

伺服液壓源主要的任務(wù)是向主機(jī)油缸按試驗(yàn)要求的速率供油并操作主機(jī)完成試驗(yàn)過程，液壓源主要構(gòu)成如下：

1.殼體：由3mm冷軋鋼板焊接制作，經(jīng)多項(xiàng)表面處理工序后完成。

2.油泵電機(jī)組：由超高壓徑向柱塞油泵和三相異步電機(jī)所組成，由于本液壓系統(tǒng)為高壓力系統(tǒng)，所以配用的油泵必須是超高壓輸出油泵，為本機(jī)配用的是采用德國FAG公司技術(shù)制造的超高壓徑向油泵；選用1.5kw三相異步電機(jī)與之相配并作為動力源。

3.超高壓數(shù)字伺服閥組：該控制閥的特點(diǎn)是耐高壓，由可承受高壓的閥體和永磁電機(jī)所組成，接受控制器發(fā)出的脈沖信號永磁電機(jī)帶動閥桿做角度旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)油量的調(diào)節(jié)，使試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)伺服控制。

4.電磁換向閥：即三位四通電磁換向閥，用于主油缸的活塞換向使用。

5.濾油器: 電液伺服試驗(yàn)機(jī)采用的是雙級濾清方式，其中一級采用可更換濾芯的濾油器，可過濾掉＞10μm顆粒雜質(zhì)，確?？刂崎y正常工作。

6.油箱: 是存儲液壓油的容器，本機(jī)液壓源的油箱容積約為120L。

7.溢流閥: 主要用于壓力保護(hù)，當(dāng)液壓系統(tǒng)的壓力超過溢流閥設(shè)定壓力時(shí)，溢流閥中的彈簧被頂起，超高壓力部分的液壓油將從溢流閥流出并沿管路回到油箱。

8.管路系統(tǒng): 是液壓源中上述各元器件的連接部分，采用耐高壓無縫鋼管制作，接頭采用卡套式。

9.電氣拖動部分: 是保證所有電器及系統(tǒng)正常和安全工作的強(qiáng)電部分，主要由空氣開關(guān)、繼電器、交流接觸器、電源電氣等部分組成，安裝于液壓源的側(cè)面上部。

液壓源是試驗(yàn)機(jī)工作的動力部分，油泵電機(jī)組工作將高壓液壓油經(jīng)濾油器送入數(shù)字伺服閥，經(jīng)控制系統(tǒng)調(diào)速后進(jìn)入工作油缸，完成試驗(yàn)過程后通過電磁換向閥換向，活塞回到預(yù)工作狀態(tài)。根據(jù)試驗(yàn)要求還可安裝風(fēng)冷冷卻器，以便對油溫進(jìn)行強(qiáng)制保護(hù)，另外還裝有油面指示裝置等。通過上述裝置可保證液壓系統(tǒng)長時(shí)穩(wěn)定的工作。

（三）、前卡式千斤頂

前卡式千斤頂是與油缸活塞副（加載用張拉式千斤頂）配套使用的鋼絞線預(yù)緊器械，本機(jī)做試驗(yàn)時(shí)鋼絞線一端錨好后，在另一端使用前卡式千斤頂逐根預(yù)緊，油缸活塞副工作即開始對錨具組件施加負(fù)荷，換上退錨螺母即可進(jìn)行各種孔數(shù)的夾片退錨。

（四）、可移動式高壓油源

可移動式高壓油源是前卡式千斤頂?shù)膭恿ε涮自O(shè)備，能夠提供足夠流量和工作壓力的液壓油，主要與前卡式千斤頂配套使用。該油源體積小且小車式結(jié)構(gòu)，可以任意擺放，使用方便。

（五）、計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)                                                                                                  

計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)主要由控制器、軟件、控制閥、控制采集元器件及計(jì)算機(jī)、打印機(jī)所組成。

1.測量控制軟件：是試驗(yàn)機(jī)的操作系統(tǒng)，主要編制依據(jù)為GB/T14370-2007預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。采用VC++語言編程，可在WindowsXP等多種操作系統(tǒng)下工作。

程序支持開放編輯試驗(yàn)、編輯標(biāo)準(zhǔn)和編輯步驟，并支持導(dǎo)出導(dǎo)入試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)和步驟；支持試驗(yàn)參數(shù)自定義；采用開放式的EXCEL報(bào)表形式，支持用戶自定義報(bào)表格式；查詢打印試驗(yàn)結(jié)果靈活方便，支持打印多個(gè)試樣，自定義排序打印項(xiàng)目；自帶強(qiáng)大試驗(yàn)分析功能；支持分級管理兩級（管理員、試驗(yàn)員）用戶管理權(quán)限；

    程序主界面主要包括：系統(tǒng)菜單區(qū)、工具欄區(qū)、示值顯示面板、速度顯示面板、試驗(yàn)參數(shù)區(qū)、試驗(yàn)過程區(qū)、多圖曲線區(qū)、結(jié)果處理區(qū)、試驗(yàn)信息區(qū)。

系統(tǒng)菜單：進(jìn)行試驗(yàn)項(xiàng)選擇、系統(tǒng)設(shè)置、試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和用戶管理。

工具欄：可快速的處理一般程序操作。

新建試驗(yàn)：包括如下選項(xiàng)：

試驗(yàn)類型：選擇要試驗(yàn)的類型，比如拉伸試驗(yàn)或壓縮試驗(yàn)等；

選擇試驗(yàn)：選擇具體所做的試驗(yàn)。比如金屬拉伸試驗(yàn)等；

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)附加信息描述，主要是能更清晰地描述試驗(yàn)信息；

試樣類型：選擇要試驗(yàn)的試樣截面積形狀，比如棒材或者板材等；

輸入組號：新建一組試驗(yàn)的組號名。（組號名由字母、數(shù)字或下劃線組成，不允許用‘/’之類不能用來定義WINDOWS文件名的符號）

繼續(xù)試驗(yàn)：繼續(xù)已經(jīng)做過的試驗(yàn)組，繼續(xù)成功后，繼續(xù)試驗(yàn)組號相同。包括如下選項(xiàng)：

試驗(yàn)類型：繼續(xù)進(jìn)行的試驗(yàn)類型；

試驗(yàn)名：繼續(xù)進(jìn)行的試驗(yàn)名；

組號名：如上“新建試驗(yàn)"，但是要選擇已經(jīng)存在的試驗(yàn)組號，繼續(xù)試驗(yàn)成功，會接著“新建試驗(yàn)"下的序號繼續(xù)排列；

試樣形狀：顯示本組試驗(yàn)式樣形狀信息。

設(shè)置曲線：曲線坐標(biāo)軸有五類：載荷軸、應(yīng)力軸、位移軸、變形軸、延伸率軸和時(shí)間軸。

編輯標(biāo)準(zhǔn)：支持對標(biāo)準(zhǔn)的新增，刪除，導(dǎo)入，導(dǎo)出，復(fù)制；支持程序?qū)?shù)的數(shù)據(jù)修約；支持用戶根據(jù)基本參數(shù)設(shè)定用戶自定義參數(shù)。

編輯報(bào)表：程序支持兩種報(bào)表模式：a.通用報(bào)表：程序自帶報(bào)告模板設(shè)置，可以設(shè)置報(bào)表表頭、打印項(xiàng)選擇、設(shè)置打印曲線方式等；b.自定義報(bào)告：以用戶的模板e(cuò)xcel導(dǎo)出報(bào)告，可以設(shè)置導(dǎo)出模板選擇，導(dǎo)出數(shù)據(jù)位置選擇等。

示值顯示欄:實(shí)時(shí)顯示試驗(yàn)載荷、位移、變現(xiàn)、各顯示量峰值等，并支持各顯示量清零。

多功能顯示面板，可以由用戶隨意設(shè)定顯示內(nèi)容。顯示內(nèi)容包括“載荷"、“位移"、“變形"、“載荷峰值"、“應(yīng)力"、“應(yīng)力峰值"和“延伸率"。

試驗(yàn)參數(shù):“新建試驗(yàn)"或“繼續(xù)試驗(yàn)"后切換到試驗(yàn)參數(shù)界面。

試驗(yàn)前必需輸入的試樣參數(shù)和試驗(yàn)參數(shù)。試樣參數(shù)有“直徑"（長，寬）、“標(biāo)距"，試驗(yàn)參數(shù)有“Rp系數(shù)"、“Pt系數(shù)"等（不同的試驗(yàn)有不同的參數(shù)）。輸入完畢后按鍵盤“Enter回車鍵"，將在“》"后面計(jì)算出試樣的面積等。試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)束后，試驗(yàn)結(jié)果詳細(xì)顯示在此欄內(nèi)。

試驗(yàn)過程:點(diǎn)擊工具欄當(dāng)中的“運(yùn)行"后，程序自動切換到試驗(yàn)過程界面；以便觀察和控制試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后，可通過按住鼠標(biāo)左鍵從上往下拖動界面，曲線將放大。按住鼠標(biāo)左鍵從下往上拖動界面，曲線將復(fù)原。也可按住鼠標(biāo)右鍵拖動整個(gè)曲線界面。

多圖曲線：實(shí)時(shí)顯示三個(gè)曲線副圖。此界面當(dāng)中顯示三個(gè)不同的曲線坐標(biāo)，以便觀察試驗(yàn)細(xì)節(jié)及各試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化關(guān)系;行5shi試驗(yàn)開始后，當(dāng)前載荷大于起判載荷時(shí)，開始畫曲線圖如下試驗(yàn)結(jié)束后，可通過按住鼠標(biāo)左鍵從上往下拖動界面，曲線將放大。按住鼠標(biāo)左鍵從下往上拖動 界面，曲線將復(fù)原。也可按住鼠標(biāo)右鍵拖動整個(gè)曲線界面。

試驗(yàn)信息：描述試驗(yàn)的名稱、標(biāo)準(zhǔn)、步驟、組號等信息。

結(jié)果處理：記錄查詢及報(bào)表打印、查詢記錄、刪除記錄、報(bào)表打印。

試驗(yàn)分析：分析試驗(yàn)結(jié)果。

速度顯示欄：實(shí)時(shí)顯示載荷、位移、變形速度。       

狀態(tài)欄：實(shí)時(shí)顯示程序運(yùn)行狀態(tài)，包括下位機(jī)狀態(tài)、鼠標(biāo)圖形位置、試驗(yàn)提示、試驗(yàn)人信息等。

2.控制器；由板卡和外殼構(gòu)成，板卡主要采用高集成芯片和功能模塊等制造，集采集、放大、A/D轉(zhuǎn)換為一體，是控制系統(tǒng)的核心部件，應(yīng)用24位轉(zhuǎn)換器，具有很高的分辨力。由于該控制器是外置式，所以增加了外殼，相關(guān)的插頭也安裝于外殼之上。

3.控制閥；采用超高壓數(shù)字伺服閥組，略（在伺服液壓源中已敘述）

4.穿心式負(fù)荷傳感器；6500kN、0級精度，安裝于加載框架，即是力信號采集元件，也是試驗(yàn)力控制元件。

6.編碼器；2500pp，測量范圍200mm,分辨力0.001mm,近些年才普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)位移傳感器換代品，光柵信號輸出，安裝于油缸外側(cè)，即是位移測量元件，也是位移控制元件。

7.計(jì)算機(jī)及打印機(jī)。  .

8.預(yù)緊力裝置一套（用于錨固預(yù)緊錨具）

五.設(shè)備主要配置

1、試驗(yàn)機(jī)主機(jī)                           一臺

2、油缸活塞副（即YCW-650B型張拉式千斤頂，為高壓力穿心式）     一套

3、前卡式千斤頂                                   一只

4、超高壓油源                                     一臺

5、可移動式高壓油源                               一臺

6、墊板規(guī)格：（環(huán)形1—22孔；扁形2—5孔）        各一套

7、負(fù)荷傳感器（6500KN穿心式）                    一只

8、位移傳感器                                     一只

9、計(jì)算機(jī)（聯(lián)想品牌 主流配置）                    一臺

10、打印機(jī)（HP彩噴A4）                           一臺

11、高分辨力多功能控制器及電纜線           一套

12、專用試驗(yàn)軟件                           一套

13、防護(hù)罩                                 一套

14、移動式擋沙墻安全防護(hù)裝置               二套

15、隨機(jī)文件（使用說明書、裝箱單、合格證） 一套  

16、軟件備份光盤                           一套

六、試驗(yàn)機(jī)正常工作條件

1、室溫: 10-35℃   濕度: ≤80%

2、電源: 3相  380V±10%  50Hz  

3、無強(qiáng)烈振動、無腐蝕性介質(zhì)、無較強(qiáng)電磁場干擾的環(huán)境中

4、計(jì)算機(jī)電源：220V±10%    50Hz 單獨(dú)接入