微机控制弹簧横向刚度试验机.DOC

1、微机控制弹簧横向刚度试验机备注：以实物为例。产品简介：1、TLW-G300 微机控制弹簧横向刚度试验机是面向机车弹簧制造企业研制的弹簧负荷试验机，除了具有常规弹簧试验机的测试功能外，还能对具有横向力的弹簧进行偏移方向、偏移角度的测试和确认。该机由驱动系统、加载系统、 传动系统、测量控制系 统、显示系统等组成，采用全数字交流伺服电机及驱动器，精密行星减速器、高效无间隙同步齿形带及精密滚珠丝杠组成传动。运行稳定、可靠。2.1 常规弹簧试验功能：2.1.1 具有力、位移、变形等多种控制模式：a) 设 定试验力，检测弹簧的变形量。 b) 设定 变形量，检测弹簧的试验力。c) 设 定试验力，检测弹簧的剩

2、余高度；d) 设定 弹簧的剩余高度，检测弹簧的试验力；2.1.2 通用功能a) 根据不同的弹簧设计要求，输入已知参数，就可自动实验，试验完成后自动返回试验初始位置。如果 进行批量测试，会更 显示出 强大的优越性， 用户只需一次性输入试验参数，就可 实现实验过程中除更换弹簧外的所有自动化操作，具有非常高的测试效率。b) 能完成 传感器的参数标定、零点清除、参数存储 与加载等功能；控制器具备各类试验参数超限、超设 定自动停机或报警等保护功能；c) 操作系统 WindowsXP 平台下，全中文操作界面，人机界面友好， 试验机的全部操作通过计算机键盘和鼠标完成，计算机屏幕显示试验力、位移、横梁移动速度

3、、 试验机工作状态等，并具有快捷键操作。实时 采集数据、数据运算处理，并提供数据储存、查询、打印等功能，能 实时显示、 绘制试验力变形曲线，能进行曲线放大或缩小 ，曲线 的局部放大，并且用 户可在放大区域内通过鼠标拖动来实现放大曲线的平移。2.2 横向刚度、横向自由弯曲变形测试功能2.2.1 将规定轴向静力作用于弹簧上，测量出弹簧在 X,Y 轴的变形量及其方向，计算出测量平台的弯曲方向、偏移量及其角度；2.2.2 将规定轴向静力作用于弹簧上， 测量平台能够返回其初始中心位置的力 ，即弯曲力；2.2.3 将同一大小的轴向静力作用于弹簧上，对弹簧不断施加横向的力，测量规定横向位移下的横向力，计算出

4、弹簧的横向刚度并绘制出弹簧的横向刚度-变形曲线。2.3 输出的结果 输出项目 结果弹簧自由长度 mm弹簧轴向刚度 kN/mm水平横向偏移（x 和 y 方向的弯曲） mm偏移角度 deg.方案描述：3.1 主机实现方案：3.1.1 采用门式结构，主机框架通过力学有限元分析，强度高、 变形小。主机框架应用四根导向立柱导向，采用零间隙滚珠丝杠副和同步齿形带、带轮传动， 由精密减速机减速，传动高效平稳，传动过程中双向无 间隙。3.1.2 驱动系统：采用日本松下交流伺服调速器及其电机实现系统的驱动，调速比可达 1:100000，确保传动平稳，力矩稳定，具有过流、过压、 过载等保护装置。3.1.3 测量控

5、制系统：试验力测量控制系统由高精度负荷传感器、测量放大器、A/D 转换 、稳压电源等 组成；位移测量控制系统由光电编码器、倍频整形电路、计数 电路等组成。通过各种信号处理，实现计算机 显示、控制及数据处理等功能安全保护装置：过载保护、横梁极限位置保护、过电流、 过电压、超速保护等。压盘底部均匀安装有三只 200kN 精密测力传感器，测力准确，试验力、刚度采集准确三只传感器由测控系统进行采集、融合为 300kN 输出载荷，对试样进行垂向加载试验。3.1.4 主机前后，设置安全防护网，保 证试验人员人身安全。3.1.5 上下压盘采用 55#钢，并淬火处理 HRC50HRC55 ，保 证长时间使用不

6、磨损。3.2 横向刚度测量装置实现方案3.2.1 采用高精密度的导向装置，横向载荷测量装置安装在精密直线导轨上，下压盘 受到横向力后在 X、Y 平面内能自由浮动 ，摩擦力小，保证横向力的测量准确性。3.2.2 具有 X、Y 方向的位移测量装置，通 过计算机采集到的 X、Y 位移量，确定弹簧的偏移方向和偏移角度；3.2.3 横向力加载装置，采用精密滚珠丝杠传动，伺服电机可靠加载，保 证横向测量装置的位移精密度， 进而保证横向刚度的测量准确性。3.2.4 上料采用小型悬臂吊，吊入本机配备的小车架上，将弹簧推入下压盘的位置。3.3 测量控制系统1）计算机控制系统，Windows 中文操作界面， 试验

7、 机的全部操作通过计算机键盘和鼠标完成，计算机屏幕 显示试验力、位移、横梁移 动速度、试验机工作状态等。实验过程中实时采集数据、使用 Access 大型数据库进行数据存储，方便用户资源共享以及再分析 ， 同时， 绘制试验力变形，试验力-剩余高度以及刚度曲线，能进行曲线放大或缩小，曲 线的局部放大，并且用户可在放大区域内通过鼠标拖动来实现放大曲线的平移，具有曲线打印预览功能。试验完成后数据自动处理，可随时查看试验结果以及打印试验报告， 试验报告格式可根据用户的不同要求更改。试验机对试验数据的处理完全符合弹簧试验机的标准。2）可以进行数字化调零和标定。3）试验数据采用数据库管理方式，便于查询和维护

8、。4）软件系统的操作可以实现三级用户管理，安全、方便、快捷。5）控制软件主要采用模块化设计理念，整个软件分为采集模块、自动控制模块，数据 库管理模块、数据分析模块及试验参数配置模 块等六大模块实现，通 过这几大模块的有机结合降低程序的复杂性，使程序设计、调试和维护及使用操作简单化。6）可以设置十个检测点。可以对弹簧设定预压缩高度进行预压缩，预压缩次数可以随意设定。7）批量试验很大程度上方便了用户的使用，设置试验次数后，试验机根据设置的次数自动试验，无需人工干预。8）试验过程中实现高速逼近，低速采集，保证了试验机数据采集的高效性和准确性。9）自行设置试验速度，试验完成后自动返回到初始位置。10）

9、具有过载自动停机功能。11）不管是横向测量还是轴向测量，通过软件都能实现负荷传感器所发生位移的自动消除，保证位移测 量装置测量到的位移全部是弹簧本身的位移，实验过程中的机械变形和传感器变形引起的误差绝对不进入到测量系统中。3.4 主要界面如下：（仅供参考）产品参数：序号 检 验 项 目 技 术 要 求轴向 横向1 最大试验力300kN 20kN2 试验力有效测量范围 1%-100%轴向 横向3 试验力最小读数值0.01kN 0.001kN4 位移最小分辨率 0.01mm5 试验力示值相对误差 精确测量范围 内1.0%6 试验机精度等级 1 级7 位移示值精度（50+0.15L）m,注：L 为测

10、定的任意位置距离。单位：（mm）轴向 横向8 试验机有效试验行程800mm X 向 50mm Y 向 50mm9 轴向上、下压盘平行度误差 0.2mm10 轴向上、下压盘偏移量误差 1.0mm11 轴向加载速度 0.005mm/min300 mm/min （无级调速）12 横向加载速度 0.02mm/min200 mm/min （无级调速）13 速度精度速率10mm/min 时，为设 定值的1%以内；速率10mm/min，为设定 值的0.5%以内；14 轴向压盘直径 500mm15 主机工作台左右跨度尺寸 700mm16 主机工作台前后宽度尺寸 380mm17 机器总功率 8.5kW18电源电压（三相四线，须可靠接地）380VAC 50Hz%10产品配置：序号 类别 主要构成 数量主机框架 1 台交流伺服电机及驱动系统 2 台行星齿轮减速机 2 只步进电机及驱动系统 1 台弧形同步齿形带、轮 2 套1 主机 精密滚珠丝杠 3 副导向立柱 4 只光电编码器 1 只负荷传感器 5 只直线导轨副 6 副光栅尺 2 只计算机 1 台打印机 1 台测控系统 1 套测控软件 1 套2控制系统电器柜 1 台3 起重吊 如果弹簧重量很大时用 1 台4随机资料使用说明书、合格证、电器原理图、机械结构图1 套