一、主機的概述
1、功能:鋼結(jié)構(gòu)高強度螺栓連接副扭轉(zhuǎn)試驗機主要用于結(jié)構(gòu)鋼高強度大六角頭螺栓連接副及螺母保證載荷試驗,鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副的緊固軸力及螺母的扭矩系數(shù)試驗。
2、適用標準:
GB/T1231-91《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈與技術(shù)條件》GB/T3633-1995《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副》
EN14399-2:2005《預載高強螺栓連接副 第二部分:預載荷符合性測試》
3、試驗機由主機、測量控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)及軟件包、功能附件等部分組成。
二、試驗機的結(jié)構(gòu)組成
【主 機】采用臥式結(jié)構(gòu),主體結(jié)構(gòu)采用焊接結(jié)構(gòu),以保證整機的剛性。夾具采用優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼淬火(HRC50~55)方式,主傳動軸采用合金結(jié)構(gòu)鋼淬火處理,保證其使用壽命??梢愿鶕?jù)不同的試件更換不同的夾具。試件的安裝、拆卸方便、快捷。
主機的工作臺上設(shè)有各種操作按鈕,方便用戶的操作。
【驅(qū)動系統(tǒng)】由全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動。速度調(diào)節(jié)范圍寬,加載均勻、穩(wěn)定,控制準確的特點。
【傳動系統(tǒng)】采用行星擺線針輪減速器傳動,保證傳動的均勻、穩(wěn)定及傳動精度。橫向空間
【測量顯示系統(tǒng)】該機采用負荷傳感器采集試螺栓的軸向載荷P,高精度非接觸式動態(tài)扭矩傳感器采集試樣的扭矩T。光電編碼器測試螺栓連接副的軸向位移(或轉(zhuǎn)角值)。計算機屏幕顯示試件的扭矩T、軸向載荷F、扭矩T—軸向載荷F曲線等。系統(tǒng)可以設(shè)置軸向載荷F,或扭矩T,控制系統(tǒng)的運行、停機,并輸出以下緊固特性值:
螺栓的扭力系數(shù)K。
屈服緊固軸力Ffy。
屈服緊固扭矩Tfy。
極限緊固軸力Ffu。
圖2:試驗裝置示意圖
螺栓在加載受力過程中產(chǎn)生的延伸長度,采用LVDT位移傳感器測試,此信號直接進入計算機,并通過相關(guān)的數(shù)據(jù)處理,計算對應的結(jié)果數(shù)據(jù)。
圖3:LVDT位移傳感器
【軟件操作】①控制模式采用智能專家設(shè)置系統(tǒng),用戶可以根據(jù)自己的實際要求編制試驗過程控制方式,自動完成試驗??梢栽O(shè)置試樣的軸向載荷P檢測扭矩T,可以設(shè)置試件的扭矩T檢測其軸向載荷P,可以在螺栓達到一定的軸力后再旋轉(zhuǎn)到一定的角度,也可以測量螺栓的伸長量。可以實現(xiàn)扭矩、軸向力、扭轉(zhuǎn)角度的三閉環(huán)控制。
②采用計算機屏幕顯示,WinXP全中文界面,人機對話方式。試驗的全部操作均借助CRT,通過計算機鍵盤與鼠標完成,計算機屏幕上顯示試驗扭矩T,軸向載荷F,各種試驗曲線(力—扭矩曲線,力—時間曲線,扭矩—時間曲線,伸長量-軸力曲線,扭轉(zhuǎn)角度-軸力曲線)、試驗機工作狀態(tài)等。并顯示計算螺栓的緊固特性值等。
③計算機實時采集數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)運算處理,并提供數(shù)據(jù)存儲、檢索、統(tǒng)計、打印等功能。實時顯示,繪制曲線,能進行曲線放大或縮小。
④曲線坐標的大小可以根據(jù)實際的試驗數(shù)據(jù)進行調(diào)整。
⑤試驗報告以Word或Excel格式輸出。
試驗過程可以實現(xiàn)模擬再現(xiàn)。
可以任意多條試驗曲線疊加對比、輸出打印。
可以進行數(shù)字化調(diào)零和標定。
試驗數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理方式,便于查詢和維護。
軟件系統(tǒng)的操作可以實現(xiàn)三級用戶管理,安全、方便、快捷。
【安全保護系統(tǒng)】過載保護、過電流、過電壓保護、超速保護等。
三、主要技術(shù)性能指標
1、扭矩: 30000Nm;有效量扭矩范圍:2%~100%F.S
扭矩分辨力:±1/200000(全程分辨力不變化)
2、試驗扭矩示值誤差:±1%
3、試驗扭矩重復性示值誤差:≤1%
4、軸向載荷:2500kN;軸力測量范圍:2%~100%F.S
分辨力:±1/200000(全程分辨力不變化)
5、試驗力示值誤差:±1%
6、試驗力重復性示值誤差:≤1%
7、延伸率測試:測試行程:
8、有效試驗空間:
9、試驗機主軸中心高度:≥
10、試驗加載:0.05~3r/min 任意設(shè)定;
11、旋轉(zhuǎn)角度:最小讀數(shù)值0.10;精度:±0.5%
12、適應螺栓長度:≥
11、電壓電壓:AC380V 50Hz 電機功率:15kW
四、試驗機的工作環(huán)境要求
1、在室溫
2、在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺上;
3、在無震動及周圍無腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中;
4、電源電壓的波動范圍不應超過額定電壓的±10%。
五、試驗機的配置
1、電機及驅(qū)動器采用日本安川全數(shù)字交流伺服控制系統(tǒng)
2、負荷傳感器2500kN一只
3、雙通道數(shù)字式數(shù)據(jù)采集卡(STC8800)一套(自行研制)
4、高精度扭矩傳感器30000Nm一只
5、主機一臺(自行研制)
6、夾具:材料40CrNiMoA淬火(HRC50~55)(免費提供三套試驗夾具)
7、“聯(lián)想”品牌計算機一臺:顯示器 19寸液晶
8、全中文微機控制高強度螺栓扭轉(zhuǎn)專用軟件一套
9、HP噴墨打印機一臺