??橡膠襯套扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺，是進行橡膠襯套疲勞耐久性試驗的設(shè)備;試驗臺主要由擺動加載系統(tǒng)、扭矩測量控制系統(tǒng)、角度測量控制系統(tǒng)、負荷及位移測控系統(tǒng)等部分組成;計算機軟件采用C++編寫，具有強大的靈活性和擴展性。

??一、總體結(jié)構(gòu):

??試驗臺總體結(jié)構(gòu)是由伺服擺動加載通道，伺服擺動通道是由一套旋轉(zhuǎn)擺動缸和角度傳感器組成位于工作臺左側(cè)，擺動作動器是試驗臺的關(guān)鍵器件，主要由擺動缸、角傳感器、伺服閥等組成。擺動液壓缸采用我公司自主研發(fā)生產(chǎn)產(chǎn)品，該作動器采用雙葉片，前法蘭安裝方式;該產(chǎn)品具有低摩擦、低阻尼、高頻響及良好的抗側(cè)向力能力;使用溫度范圍廣、承載能力高、在低速下無爬行現(xiàn)象。角度傳感器和擺動缸活塞桿同軸安裝，選用長春一光產(chǎn)品，角度測量是式測量，測量精度高，環(huán)境適應(yīng)性好。

??扭矩傳感器測量系統(tǒng)位于臺面右側(cè)，襯套工裝位于臺面之上連接傳感器和擺動缸之間，襯套通過支架與扭矩傳感器法蘭連接，從而測量試件扭轉(zhuǎn)時內(nèi)套和外套的相對角度。扭矩加載由擺動缸通過計算機程序控制來實現(xiàn)，扭矩加載通道安裝在移動滑臺上，可根據(jù)工件大小，可做前后移動，便于裝夾試件。

??二、系統(tǒng)簡介

??1、主機系統(tǒng)

??伺服擺動系統(tǒng)使用擺動作動器加載方式運動，同軸安裝角度傳感器測量實時旋轉(zhuǎn)角度，并通過伺服控制器執(zhí)行控制;滑臺系統(tǒng)主要是為了安裝試樣方便，同時可滿足各種不同規(guī)格的試樣安裝位置要求;夾具系統(tǒng)采用同軸棒與試樣內(nèi)孔連接，并用螺母固定，試樣外圈與夾具體固定連接，加通過同軸棒對內(nèi)圈加載及施加扭矩。

??●液壓系統(tǒng):

??液壓源油泵機組采用三相異步電機加齒輪泵構(gòu)成，系統(tǒng)壓力通過溢流閥設(shè)定，輸出到系統(tǒng)的壓力油經(jīng)過了小于6μm過濾精度的過濾器的過濾，保證伺服閥安全可靠的進行工作。回油過濾器對回到油箱的液壓油進行過濾，保證油箱中液壓油的清潔。

??●油箱組件

??油箱由鋼板經(jīng)氣體保護焊接而成，箱內(nèi)用隔板分成兩個區(qū)域(吸油區(qū)、回油區(qū))，放油口。下部單泵的吸油口安裝進油濾油器，與泵進油口聯(lián)接的油管采用膠管，防止振動。油箱蓋板安裝液位傳感器，低液面報警，超極限液位自動停泵，正常高度及上限高度提示。同時在上蓋板上安裝了油溫傳感器和空氣濾清器。

??●電機泵組

??泵站電機采用上力的三項異步電機、北京華德溢流閥和日本越內(nèi)嚙合齒輪泵，油泵與電機用聯(lián)接盤和彈性聯(lián)軸器組成電機泵組。通過軟管與油箱吸油濾油器(帶截止閥)聯(lián)接。此種布置方式可以將電機泵組的振動與油箱組件相隔離，將振動減少到狀態(tài)，噪聲低。 電機泵組經(jīng)減震墊固定在槽鋼組焊的底座上并設(shè)有集油盤。

??●單泵組濾油調(diào)壓集成板

??泵組輸出的高壓油首先進入單泵濾油調(diào)壓集成板，集成板上安裝高精度高壓管路濾油器(精度3-5μm)和三級調(diào)壓閥及進、回油蓄能器，高壓管路濾油器帶有壓差發(fā)訊器，若發(fā)生堵塞時即報警，這時要更換新的濾油芯。三級調(diào)壓閥限制液壓源的工作壓力，(壓力由壓力表顯示，設(shè)有壓力表開關(guān))用戶可根據(jù)試驗要求的幅頻特性，分別選用工作壓力和流量。

??●冷卻器

??冷卻器采用丹佛斯板式冷卻器，質(zhì)量好、冷卻效率高(可根據(jù)客戶要求配冷水機或油冷機)。

??●全數(shù)字測控系統(tǒng)

??試驗臺采用的測控方案為：以研華工控機作為主控制機，通過數(shù)據(jù)采集卡對試驗系統(tǒng)進行測控。工控機將動作指令經(jīng)模擬輸出卡下發(fā)給液壓伺服控制卡，控制卡根據(jù)傳感器的反饋信號與指令信號的偏差，經(jīng)PID調(diào)節(jié)后輸出閥信號，控制液壓缸產(chǎn)生相應(yīng)的動作。工控機將數(shù)據(jù)采集卡采集的位移和載荷信號經(jīng)過處理，得到試件的力—位移特性曲線。

??擺動作動器采用電液伺服閉環(huán)控制原理，動態(tài)扭轉(zhuǎn)試驗可實現(xiàn)對稱循環(huán)和非對稱循環(huán)疲勞試驗。工件安裝角度可以模擬裝車狀態(tài)自由擺動。試驗時計算機按設(shè)定的參數(shù)，控制試驗臺自動進行扭轉(zhuǎn)疲勞試驗。伺服擺動作動器(擺動缸)密封全部采用德國寶色霞板(特瑞堡)非金屬耐摩擦材料，具有響應(yīng)速度快、精度高、頻帶寬、波形種類多等特點，可進行扭矩、扭角控制試驗，工作平穩(wěn)可靠。對試件可施加規(guī)則波形和任意波形試驗，其扭矩、扭角兩種狀態(tài)可任意切換。

??屏幕顯示扭矩值、扭轉(zhuǎn)角度值、頻率、振幅、循環(huán)次數(shù)和加載波形，到達設(shè)定次數(shù)，自動停機。試驗完成后可自動存儲、打印試驗結(jié)果報告單，試驗臺具有電機過載、試驗扭矩超載、轉(zhuǎn)角超載、保護停機、油溫過高、濾油器堵等報警，安全可靠。

??疲勞試驗臺都是長時間工作，工作過程中可無人看守，所以要求設(shè)備具有完備的保護功能。

??根據(jù)保護的形式可以分硬保護和軟保護;硬保護有電機缺相、過流保護，油溫互鎖保護，濾芯堵塞保護，急停保護等;軟保護有扭矩、轉(zhuǎn)角極限位置保護;扭矩、轉(zhuǎn)角設(shè)定超差保護、試樣斷裂保護、急停保護等。當(dāng)上述任何一項保護發(fā)生時，系統(tǒng)都會自動停機，同時伴有報警提示。

??a.系統(tǒng)硬件

??系統(tǒng)硬件組成如圖所示，其中可分為液壓測控系統(tǒng)和伺服電機測控系統(tǒng)兩部分。

??a、液壓測控系統(tǒng)：

??液壓測控系統(tǒng)主要由位移傳感器、負荷傳感器、角位移傳感器、扭矩傳感器、信號放大器、數(shù)據(jù)采集卡、液壓伺服控制卡、高速模擬輸出卡、開關(guān)量輸入輸出卡、伺服控制器和伺服閥等組成。

??b.系統(tǒng)軟件

??系統(tǒng)軟件主要包含以下幾個模塊：系統(tǒng)初始化模塊、傳感器標定及開關(guān)量檢測模塊、通道手動調(diào)試模塊、試驗測試模塊、數(shù)據(jù)庫查詢模塊和試驗報告輸出模塊。初始化模塊主要是加載板卡硬件驅(qū)動程序，設(shè)置板卡初始狀態(tài)、試驗參數(shù)初始值等。標定模塊主要完成傳感器信號及指令輸出信號的標定，采用多點插值法，有效地解決了信號非線性問題。手動調(diào)試模塊主要是對各試驗通道的初始位置或初始載荷進行調(diào)節(jié)，滿足試件不同初始安裝位置和載荷的需要。試驗測試模塊是整個測控系統(tǒng)的部分，它將用戶輸入的參數(shù)轉(zhuǎn)化為一系列控制指令，調(diào)用相應(yīng)硬件的訪問模塊，驅(qū)動測試裝置及執(zhí)行裝置完成相應(yīng)試驗功能。試驗結(jié)束后，可以將試驗結(jié)果存儲到數(shù)據(jù)庫中，在數(shù)據(jù)庫管理模塊可以查詢各試驗記錄;考慮到運行速度、可擴展性及維護性。

??三、主要技術(shù)指標

??1、靜態(tài)測量扭矩：±2000Nm(靜態(tài))±1600Nm(動態(tài))

??2、扭矩測量精度： ±1% FS

??3、擺動角度： ±45°

??4、擺動加載頻率： 0.1-10Hz;(≤10°)

??5、夾頭間距： 100-550mm(可調(diào))

??6、擺角分辨率： ±0.05°(靜態(tài))

??7、擺角精度： ±1%F.S(靜態(tài))

??8、加載波形： 正弦波、三角波等

??9、擺動控制方式： 扭矩、轉(zhuǎn)角

??四、隨機技術(shù)文件：

??1、總裝配圖

??2、易損件備件圖

??3、液壓原理圖

??4、外購件明細表

??5、電氣原理圖

??6、使用說明書

??7、試驗臺產(chǎn)品出廠合格證