3000kN微机控制电液伺服万能试验机的开发

摘要

微机控制电液伺服万能试验机集电液伺服自动控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体，配置精密油泵和电液伺服阀、PC机伺服控制器，实现多通道闭环控制，完成试验过程的全自动控制、自动测量等功能，具有专业性好、可靠性高、升级简易等特点，并可随着试验机测控技术的发展和试验标准的变化而不断充实完善。
　　 本文设计研究的3000kN微机控制电液伺服万能试验机，是一种主要用于金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种力学性能试验的精密测试设备，主机为四立柱两丝杠、油缸下置、横梁上下移动采用链轮链条传动、负荷传感器测力、液压夹持试样，外形美观，关键件都经过计算机有限元分析，刚度高，具有较强市场竞争力;PC机全数字控制系统，实现了试验力、试样变形、活塞位移闭环控制，具有等速应力、等速应变、等速位移、试验力保持、位移保持等多种控制功能以及试验力，峰值、试样变形、活塞位移、试验曲线的屏幕显示功能，可以按GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法》的要求完成试验的数据处理，试验过程能够模拟再现，试验数据可进行自动或手动分析。
　　 本课题完成试验机的整体设计，其主要分为以下两个方面进行阐述:
　　 第一，完成试验机机械及液压部分的设计，对主机整体布局的设计。其中包括各个零部件的结构、材料和尺寸进行设计、绘图、计算。对上横梁、下横梁及油缸座进行简单的ANSYS力学分析。
　　 第二，对试验机中电机，减速机，伺服阀，液压泵等外购部件进行选择。对电气及测控部分提出要求，进行选用。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景、目的和意义

1．2 课题的研究状况、技术特点及技术现状

1．2．1 电液伺服万能试验机系统的特点

1．2．2 电液伺服试验机的发展阶段

1．2．3 与国外试验机同行的技术对比

1．2．4 国内电液伺服技术发展的趋势

1．3 国内3000kN微机控制电液伺服万能试验机现状

1．4 课题主要技术指标

1．5 本文的主要内容

第2章 试验机机械及油源部分设计

2．1 主机部分

2．1．1 主机方案

2．1．2 油缸的设计

2．1．3 下横梁的传动方式

2．1．4 减速机的选择

2．2 油源及液压原理

2．2．1 伺服阀的选择

2．2．2 液压油泵的选择

2．2．3 主油源

2．2．4 夹紧油源

2．3 试验机附件

2．3．1 拉伸夹具的设计

2．3．2 压缩夹具的设计

2．3．3 弯曲夹具的设计

2．4 ANSYS力学分析

2．5 本章小结

第3章 试验机测控部分设计

3．1 测控系统的分析

3．2 测控系统的总体设计及功能实现

3．3 安全装置

3．3．1 活塞位移保护

3．3．2 试样断裂保护

3．3．3 载荷保护

3．4 本章小结

第4章 设计中的计算及校核

4．1 油缸、活塞的校核

4．2 活塞空载速度校核

4．3 移动横梁升降速度、电机功率校核

4．4 丝杠螺纹付强度校核

4．5 立柱强度校核

4．6 电机减速机系统转矩校核

4．7 油源散热系统校核

4．8 本章小结

第5章 试验机的试制、检验及总结

5．1 试验机的试制

5．2 试验机的检验

5．2．1 试验机正常工作条件

5．2．2 试验机检验所使用的主要测试仪器和工具

5．2．3 试验机检验结果

5．3 试验机试制总结

结论与展望

参考文献

致谢