1.主要用途及適用范圍
①鋁型材高低溫試驗(yàn)機(jī)主要用于鋁合金建筑型材在常溫、高溫狀態(tài)下進(jìn)行拉伸、壓縮、彎曲等力學(xué)性能指標(biāo)的測(cè)試。可以檢測(cè)材料的承載拉力、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)變形、延伸率等技術(shù)指標(biāo)。以上檢測(cè)參數(shù)在試驗(yàn)結(jié)束后，由計(jì)算機(jī)根據(jù)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)設(shè)置的試驗(yàn)參數(shù)條件自動(dòng)計(jì)算，同時(shí)顯示相應(yīng)的試驗(yàn)曲線、試驗(yàn)結(jié)果。
②配備遙控盒，可實(shí)現(xiàn)橫梁的快/慢升降調(diào)整，操作靈活、隨意切換。
③具有試驗(yàn)結(jié)束后返回初始位置的功能，智能、高效、快捷。
④具有任意工作位置的限位保護(hù)功能及過(guò)載、過(guò)流保護(hù)功能，可靠、安全。
⑤自建強(qiáng)大的試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可隨時(shí)保存、查詢、調(diào)用
⑥可實(shí)現(xiàn)恒速率力控制、恒速率應(yīng)力控制、恒速率變形控制、恒速度應(yīng)變控制、恒速率行程控制、負(fù)荷等速控制、伸長(zhǎng)等速控制、位移等速控制低周循環(huán)控制及用戶自編程控制等多種控制方式。
⑦可切換顯示多種試驗(yàn)曲線：應(yīng)力－應(yīng)變曲線、力－變形曲線、力－位移曲線、力－時(shí)間曲線、變形－時(shí)間曲線、位移－時(shí)間曲線、力－應(yīng)變曲線。試驗(yàn)曲線局部放大，多曲線疊加比較。
2.試驗(yàn)機(jī)適用標(biāo)準(zhǔn)：
①GB/T2611-2007《試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求》
②GB/T228.1-2010《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》
③GB/T16491-2008《電子材料試驗(yàn)機(jī)》
④JJF1103-2003《試驗(yàn)機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評(píng)定》
⑤GB/T16825-1997《拉力試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)》
⑥GB/T7314-2005《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》
⑦GB/T14452-1993《金屬材料彎曲力學(xué)性能試驗(yàn)方法》
⑧JJG139－1999《拉力、壓力和試驗(yàn)機(jī)的檢定規(guī)程》
⑨GB/T4338-2006 《金屬材料高溫拉伸試驗(yàn)方法》
⑩GB 5237.1-2008 鋁合金建筑型材第1 部分基材
?GBT28289-2012 鋁合金隔熱型材復(fù)合性能試驗(yàn)方法
?GB 5237.6-2008 鋁合金建筑型材(隔熱型材）
?GB 5237.6-2008 鋁合金建筑型材(粉末噴涂型材）
?GB10592-1989《高低溫試驗(yàn)箱技術(shù)條件》
3.試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
①試驗(yàn)機(jī)型號(hào) WDW- 50
②試驗(yàn)力 50kN
③試驗(yàn)機(jī)級(jí)別 1 級(jí)
④負(fù)荷測(cè)量范圍 0.4%-100%FS
⑤示值相對(duì)誤差 ±0.5%
⑥試驗(yàn)力分辨力 1/±300000F.S（全程分辨力不變）
⑦橫梁位移示值相對(duì)誤差： ±0.5%以內(nèi)
⑧橫梁速度調(diào)節(jié)范圍 0.001～500 mm/min
⑨橫梁速度相對(duì)誤差 設(shè)定值的±0.5%以內(nèi)
⑩有效試驗(yàn)寬度 500mm
?橫梁行程 1200mm
?電源電壓及功率（必須有可靠的接地措施）～220V±10% 50Hz
?高低溫箱 -40 - +100℃，壓縮機(jī)制冷
?工作室尺寸： 280×300×500（深×寬×高）mm
?溫度偏差：≤±1℃（空載）
?溫度均勻度：±2℃（空載）
?溫度波動(dòng)度：±0.5℃
?降溫速率：0.7～1℃/min （空載）
4.試驗(yàn)機(jī)主要部件
①包含附屬配件 1 套
②門(mén)式框架主機(jī)：門(mén)式結(jié)構(gòu)框架
③精密滾珠絲杠1 臺(tái)
④全數(shù)字控制系統(tǒng)：基于DSP 平臺(tái)全數(shù)字閉環(huán)測(cè)量控制系統(tǒng)HRJ-Test，具備負(fù)荷、
⑤變形、位移三閉環(huán)控制，各控制環(huán)間可自動(dòng)而且無(wú)沖突切換。
⑥測(cè)控制系統(tǒng)：具備多通道功能1 套
⑦驅(qū)動(dòng)裝置：交流伺服電機(jī)及調(diào)速系統(tǒng) 1 套
⑧負(fù)荷傳感器：50KN 1 只
⑨安全保護(hù)裝置：機(jī)械限位 1 套
⑩隔熱型材試驗(yàn)夾具：縱向剪切輔具 1 套
?橫向拉伸 1 套
?抗扭性能試驗(yàn)夾具 1 套
?品牌微機(jī)：1 臺(tái)
?打印機(jī) 1 臺(tái)
?隨機(jī)技術(shù)資料 1 套
5.安全保護(hù)系統(tǒng)
①超溫報(bào)警
②漏電保護(hù)
③欠相缺相保護(hù)
④過(guò)電流保護(hù)
⑤快速熔斷器
⑥壓縮機(jī)過(guò)電流保護(hù)
⑦線路保險(xiǎn)絲及全護(hù)套式端子
⑧接地保護(hù)
6．方案描述：
●主機(jī)
產(chǎn)品采用雙空間門(mén)式結(jié)構(gòu)，上空間拉伸，下空間壓縮、彎曲。主機(jī)部分由四根導(dǎo)向立柱、上橫梁、中橫梁、工作臺(tái)組成落地式框架，調(diào)速系統(tǒng)安裝在工作臺(tái)下部。具有調(diào)速精度高、范圍寬、性能穩(wěn)定的東菱交流伺服電機(jī)通過(guò)同步齒形帶減速系統(tǒng)帶動(dòng)滾珠絲杠副旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)中橫梁，帶動(dòng)拉伸輔具（或壓縮、彎曲等輔具）上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)試樣的加荷與卸載。該結(jié)構(gòu)保證機(jī)架有足夠的剛度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效、平穩(wěn)傳動(dòng)。
●落地門(mén)式框架結(jié)構(gòu)，整體沖壓機(jī)殼，外觀整潔雅致。
●精密滾珠絲杠僅承受拉力,有效延長(zhǎng)壽命及剛性穩(wěn)定性.
●精密絲杠副加載方式,雙螺母背緊消除間隙,確保系統(tǒng)高剛性及高動(dòng)態(tài)性能.
●結(jié)構(gòu)原理
采用圓弧同步帶輪減速，零間隙滾珠絲杠副傳動(dòng)，傳動(dòng)無(wú)間隙，使試驗(yàn)力和變形速度精密控制得到保證。電機(jī)通過(guò)三級(jí)同步帶輪減速以后帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，從而推動(dòng)移動(dòng)橫梁在選定的速度下作直線運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)各種試驗(yàn)功能.
【主機(jī)框架】：機(jī)身為鋁合金材質(zhì);表面經(jīng)過(guò)鈍化、底漆、面漆等工藝處理。
【滾珠絲杠副】：用瑞士進(jìn)口ABBA公司產(chǎn)滾珠絲杠副，以確保無(wú)間隙傳遞和控制精度。雙套滾珠絲杠安裝框架內(nèi)兩側(cè)，上端與上橫梁軸承連接，滾珠螺母與中部活動(dòng)橫梁固定連接，下端與框架臺(tái)面下部?jī)啥藥л嗊B接，帶輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，使中橫梁升降產(chǎn)生拉力或壓力。利用中橫梁快速升降還可以調(diào)節(jié)試驗(yàn)空間。
【傳動(dòng)系統(tǒng)】；安裝于工作臺(tái)下部，由同步齒形帶及同步齒形帶輪所組成，此種傳動(dòng)系統(tǒng)可有效地消除傳動(dòng)過(guò)程中的間隙和滑移現(xiàn)象，確保控制的精確性。系統(tǒng)采用二級(jí)減速，由兩根同步齒形帶和五個(gè)同步帶輪組成。本機(jī)不應(yīng)用減速機(jī)，采用傳動(dòng)系統(tǒng)直接減速方式，此種減速方式的優(yōu)勢(shì)有兩點(diǎn)：一是低噪音，二是免維護(hù)。
【橫梁】:分為上橫梁和中橫梁，采用中型厚度的碳鋼鋼板制作，上橫梁為固定橫梁，安裝于主機(jī)的最上端。中橫梁為活動(dòng)橫梁，通過(guò)滾珠螺母與滾珠絲杠連接。中橫梁也是加載的關(guān)鍵部件，傳感器安裝于中橫梁的下端，各種試驗(yàn)附具的一端也都懸掛于中橫梁之上，中橫梁升降即可產(chǎn)生拉力和壓力。
【夾頭體】:拉伸試驗(yàn)用楔形結(jié)構(gòu)，采用鑄鋼件毛坯加工而成，一側(cè)封閉，另一側(cè)用于安裝滑動(dòng)卡板和夾塊，表面電鍍。分為上部夾頭體和下部夾頭體，上部夾頭體與活動(dòng)橫梁上所安裝的傳感器連接，下部夾頭體與工作臺(tái)連接。
拉伸試驗(yàn)裝置：
|
夾持范圍 |
矩形板狀試樣 |
0-7mm |
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圓形棒狀試樣 |
φ9-φ14mm |
夾頭由螺桿、螺套、滑塊、夾塊、把手、夾頭體等件組成。當(dāng)上夾頭螺套通過(guò)把手左旋時(shí)推動(dòng)夾頭體向下移動(dòng)，使夾塊張開(kāi)，反之夾塊閉合，夾塊只作橫向運(yùn)動(dòng)，無(wú)任何縱向移動(dòng)。所以?shī)A持試樣時(shí)對(duì)試樣不產(chǎn)生軸向力。
（圖：上夾頭示意圖）。
【移動(dòng)控制盒】用于在調(diào)整試驗(yàn)空間時(shí)操作移動(dòng)橫梁快速升降，具有快/慢、步進(jìn)等多種操作方式，可自由吸附粘貼于主機(jī)易于操作的部位。
【框架支柱】四根支柱采用電鍍亮桿制作，兩根為一組，安裝于滾珠絲杠的外側(cè)，上、下兩端分別與上橫梁和工作臺(tái)固定連接，主要用于加強(qiáng)框架支撐和安裝表面扣板。
【防塵罩】安裝于門(mén)式框架的內(nèi)側(cè)，PU 材質(zhì),延長(zhǎng)壽命,用于防止?jié)L珠絲杠受到粉塵侵害。
【外罩】采用鋁合金及彩鋼等材料制作，主要用于對(duì)局部機(jī)體內(nèi)部進(jìn)行遮蓋，使機(jī)器外型得以美觀，另外對(duì)局部機(jī)體內(nèi)部也可以起到保護(hù)作用。
●電氣系統(tǒng)
（1）采用交流伺服驅(qū)動(dòng)器和伺服電機(jī)，性能穩(wěn)定、可靠，具有過(guò)流、過(guò)壓、超速、過(guò)載等保護(hù)裝置。
（2）具有過(guò)載、過(guò)流、過(guò)壓和緊急停止等保護(hù)功能。
（3）電氣控制線路參照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，符合國(guó)家試驗(yàn)機(jī)電氣標(biāo)準(zhǔn)，抗干擾能力強(qiáng)，保證了控制器的穩(wěn)定性，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。
●控制系統(tǒng)：
該系統(tǒng)采用現(xiàn)今的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)理念和技術(shù)。電路采用PCI2.1總線結(jié)構(gòu)，采用最新ARM平臺(tái)，板載大規(guī)模集成電路（外觀如附圖），使電路設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔、緊湊、合理，系統(tǒng)維護(hù)更加方便。軟件系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，功能強(qiáng)大但使用簡(jiǎn)單。電子測(cè)量采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)、自動(dòng)分析、打印報(bào)表和曲線。
測(cè)控采集卡簡(jiǎn)介
1） 測(cè)控采集卡的電路簡(jiǎn)介
??試驗(yàn)卡是基于 PCI （或PCIE）接口的微機(jī)內(nèi)置式PCIE試驗(yàn)卡，符合PCI 2.1規(guī)范。該卡可直接插入微機(jī)的任一PCIE插槽中，通過(guò)簡(jiǎn)單的連線，直接連接到試驗(yàn)機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)測(cè)量與控制，真正做到即插即測(cè)。試驗(yàn)卡集程控放大、A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字量I/O、計(jì)數(shù)及脈沖發(fā)生（PWM）、方波發(fā)生（SWP）等功能于一體，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可靠簡(jiǎn)潔，并且具有十分良好的互換性。
2）采集卡的技術(shù)性能
2路高精準(zhǔn)24位A/D轉(zhuǎn)換通道。有效采樣周期50Hz，分辨率達(dá)±1/300000，全程不分檔，全程分辨率不變;
3路數(shù)字量采集，采用高速光耦，截止頻率高達(dá)100MHz；
8路開(kāi)關(guān)量輸入輸出；
1路方波輸出，輸出頻率范圍高達(dá)1:200萬(wàn)；
1路DA輸出，輸出精度高達(dá)18位；
2路PWM輸出，輸出精度高度1:10萬(wàn)；
全系統(tǒng)采用數(shù)字化設(shè)計(jì), 安全、穩(wěn)定、可靠、精度高; ?
全系統(tǒng)無(wú)任何可調(diào)器件，數(shù)字調(diào)零和測(cè)控參數(shù)自動(dòng)標(biāo)定；
系統(tǒng)集成CPLD運(yùn)算器件，具備高速運(yùn)算能力，實(shí)時(shí)處理數(shù)字信號(hào)；
系統(tǒng)板采用4層PCB獨(dú)特抗干擾布線方法，抗干擾能力強(qiáng)；
本系統(tǒng)采用PCI2.1總線標(biāo)準(zhǔn)；易擴(kuò)展、易升級(jí)而且做到”即插即用”；
嚴(yán)格遵循JJF 1103-2003試驗(yàn)機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的評(píng)定進(jìn)行設(shè)計(jì).