一.設備概述

微機控制靜載錨固試驗機是預應力錨具生產(chǎn)企業(yè)的出廠檢驗和型式試驗、大型工程使用單位的錨具進場驗收、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督部門對預應力錨具組裝件檢測的專用設備。該設備由寬調(diào)速范圍數(shù)字伺服閥及微機測控技術(shù)，組成全自動閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)，能精確地控制和測量試驗全過程。本試驗機依據(jù)GB/T14370-2007《預應力筋用錨具、夾具》、GB/T2611-1992《試驗機通用技術(shù)條件》等國家標準設計與制造，整機由臥式主機、高壓伺服液壓源、前卡式千斤頂、可移動式高壓油源、微機測控系統(tǒng)等組成。

二.主要功能

1.可對預應力錨具組件實現(xiàn)GB/T14370-2007《預應力筋用錨具、夾具》標準要求的，在伺服控制條件下的標準檢測。

2.具有負荷、位移兩個控制通道及與之相對應的力、應力、位移三種控制方式，控制方式間可隨機/隨意切換。 PID 參數(shù)可在線調(diào)整。

3.可進行等速率負荷、應力、位移控制和恒負荷、應力、位移控制并采用無級調(diào)速。

4.自動繪制力—位移、力—時間、位移—時間等多種試驗曲線，自動編輯試驗報告并適時打印輸出；

5.測量系統(tǒng)具有自動清零、自動標定功能，連續(xù)全程測量不分檔。

6.可進行成組式樣多色曲線對比試驗，并可選取試驗曲線上的任意段進行區(qū)域放大分析,在試驗過程中可切換顯示各種試驗曲線；

7.原始試驗參數(shù)輸入

8.擁有功能強大的數(shù)據(jù)庫和多種接口格式供用戶選擇，幫助用戶實現(xiàn)局域網(wǎng)絡通訊；

9.具有壓力、油溫、活塞限位等多種保護措施；

三.主要技術(shù)參數(shù)

1.試驗力: 6500kN   

2.試驗力測量范圍：2%-99%（全量程不分檔，自動換檔）

3.試驗力示值精度：≤±1%（精度等級：1級）

4.負荷測量分辨率：1/300000

5.等速率負荷控制范圍：0.1～4%FS/S

6.活塞位移：250mm

7.位移測量范圍：0-200mm

8.位移測量精度：≤±1%

9.位移測量范圍：2～99%FS（連續(xù)全量程測量）

10.等速率控制精度：1%設定值

11.恒負荷、位移控制精度：1%設定值

12.位移測量精度：±0.5%FS

13.位移測量分辨率：0.001mm

14.拉伸間距：3400mm

15.主機外形尺寸：約3800×640×750mm

16.重量：約5000kg

四.主要結(jié)構(gòu)

（一）、主機:

主機為臥式承載框架，由四根導向支杠和中間、兩端固定梁所組成的承載框架構(gòu)成了主機的主體部分，加載油缸（張拉式千斤頂）和空心傳感器分別安裝于承載框架的外兩端，被檢測錨具組件通過扁錨墊板和鋼絞線固定于主機外兩端，加載油缸工作即通過鋼絞線對被檢測錨具組件施加試驗力。主機主要構(gòu)成如下：

1.導向支杠：共四根，采用45＃碳結(jié)鋼原料鋼材或鍛料鋼材加工而成，兩端和中間部位分別與定梁組件固定連接，在試驗過程中是承載的主要部件。

2.定梁組件：分為左、右端兩個和中間一個，采用球墨鑄鐵毛坯件加工而成，四角處分別與導向支杠螺帽固定連接。其中左、右兩個外側(cè)分別安裝傳感器和油缸活塞副。

3.油缸活塞副：即YCW-650B型張拉式千斤頂，為高壓力穿心式，可承受＞50MPad壓力，用于對試樣進行施加荷載，活塞行程為200mm。

4. 夾具組件：由扁錨墊板/N孔墊板和錨具組件組成，其中扁錨墊板/N孔墊板采用特鋼鍛件毛坯加工而成，再通過熱處理工藝進行調(diào)質(zhì)，確保在受力情況下變形量最小。

5. 防護組件：分為防護網(wǎng)罩和移動式擋沙墻兩部分。防護網(wǎng)罩采用型鋼和金屬網(wǎng)制造，安裝于主機的上部和兩側(cè)，有左、右兩個組合，防止鋼絞線若受力單股斷開時傷人。移動式擋沙墻采用鋼板焊接制造，內(nèi)端面貼有緩沖擊橡膠，下部裝有移動用車輪，防止鋼絞線若受力單根斷開時從兩端射出傷人。

（二）、高壓伺服液壓源

伺服液壓源主要的任務是向主機油缸按試驗要求的速率供油并操作主機完成試驗過程，液壓源主要構(gòu)成如下：

1.殼體：由3mm冷軋鋼板焊接制作，經(jīng)多項表面處理工序后完成。

2.油泵電機組：由超高壓徑向柱塞油泵和三相異步電機所組成，由于本液壓系統(tǒng)為高壓力系統(tǒng)，所以配用的油泵必須是超高壓輸出油泵，為本機配用的是采用德國FAG公司技術(shù)制造的超高壓徑向油泵；選用1.5kw三相異步電機與之相配并作為動力源。

3.超高壓數(shù)字伺服閥組：該控制閥的特點是耐高壓，由可承受高壓的閥體和永磁電機所組成，接受控制器發(fā)出的脈沖信號永磁電機帶動閥桿做角度旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)進油量的調(diào)節(jié)，使試驗機實現(xiàn)伺服控制。

4.電磁換向閥：即三位四通電磁換向閥，用于主油缸的活塞換向使用。

5.濾油器: 電液伺服試驗機采用的是雙級濾清方式，其中一級采用可更換濾芯的濾油器，可過濾掉＞10μm顆粒雜質(zhì)，確保控制閥正常工作。

6.油箱: 是存儲液壓油的容器，本機液壓源的油箱容積約為120L。

7.溢流閥: 主要用于壓力保護，當液壓系統(tǒng)的壓力超過溢流閥設定壓力時，溢流閥中的彈簧被頂起，超高壓力部分的液壓油將從溢流閥流出并沿管路回到油箱。

8.管路系統(tǒng): 是液壓源中上述各元器件的連接部分，采用耐高壓無縫鋼管制作，接頭采用卡套式。

9.電氣拖動部分: 是保證所有電器及系統(tǒng)正常和安全工作的強電部分，主要由空氣開關(guān)、繼電器、交流接觸器、電源電氣等部分組成，安裝于液壓源的側(cè)面上部。

液壓源是試驗機工作的動力部分，油泵電機組工作將高壓液壓油經(jīng)濾油器送入數(shù)字伺服閥，經(jīng)控制系統(tǒng)調(diào)速后進入工作油缸，完成試驗過程后通過電磁換向閥換向，活塞回到預工作狀態(tài)。根據(jù)試驗要求還可安裝風冷冷卻器，以便對油溫進行強制保護，另外還裝有油面指示裝置等。通過上述裝置可保證液壓系統(tǒng)長時穩(wěn)定的工作。

（三）、前卡式千斤頂

前卡式千斤頂是與油缸活塞副（加載用張拉式千斤頂）配套使用的鋼絞線預緊器械，本機做試驗時鋼絞線一端錨好后，在另一端使用前卡式千斤頂逐根預緊，油缸活塞副工作即開始對錨具組件施加負荷，換上退錨螺母即可進行各種孔數(shù)的夾片退錨。

（四）、可移動式高壓油源

可移動式高壓油源是前卡式千斤頂?shù)膭恿ε涮自O備，能夠提供足夠流量和工作壓力的液壓油，主要與前卡式千斤頂配套使用。該油源體積小且小車式結(jié)構(gòu)，可以任意擺放，使用方便。

（五）、計算機測控系統(tǒng)                                                                                                  

計算機測控系統(tǒng)主要由控制器、軟件、控制閥、控制采集元器件及計算機、打印機所組成。

1.測量控制軟件：是試驗機的操作系統(tǒng)，主要編制依據(jù)為GB/T14370-2007預應力筋用錨具、夾具》等多項標準。采用VC++語言編程，可在WindowsXP等多種操作系統(tǒng)下工作。

程序支持開放編輯試驗、編輯標準和編輯步驟，并支持導出導入試驗、標準和步驟；支持試驗參數(shù)自定義；采用開放式的EXCEL報表形式，支持用戶自定義報表格式；查詢打印試驗結(jié)果靈活方便，支持打印多個試樣，自定義排序打印項目；自帶強大試驗分析功能；支持分級管理兩級（管理員、試驗員）用戶管理權(quán)限；

    程序主界面主要包括：系統(tǒng)菜單區(qū)、工具欄區(qū)、示值顯示面板、速度顯示面板、試驗參數(shù)區(qū)、試驗過程區(qū)、多圖曲線區(qū)、結(jié)果處理區(qū)、試驗信息區(qū)。

系統(tǒng)菜單：進行試驗項選擇、系統(tǒng)設置、試驗方案設計和用戶管理。

工具欄：可快速的處理一般程序操作。

新建試驗：包括如下選項：

試驗類型：選擇要試驗的類型，比如拉伸試驗或壓縮試驗等；

選擇試驗：選擇具體所做的試驗。比如金屬拉伸試驗等；

執(zhí)行標準：試驗附加信息描述，主要是能更清晰地描述試驗信息；

試樣類型：選擇要試驗的試樣截面積形狀，比如棒材或者板材等；

輸入組號：新建一組試驗的組號名。（組號名由字母、數(shù)字或下劃線組成，不允許用‘/’之類不能用來定義WINDOWS文件名的符號）

繼續(xù)試驗：繼續(xù)已經(jīng)做過的試驗組，繼續(xù)成功后，繼續(xù)試驗組號相同。包括如下選項：

試驗類型：繼續(xù)進行的試驗類型；

試驗名：繼續(xù)進行的試驗名；

組號名：如上“新建試驗"，但是要選擇已經(jīng)存在的試驗組號，繼續(xù)試驗成功，會接著“新建試驗"下的序號繼續(xù)排列；

試樣形狀：顯示本組試驗式樣形狀信息。

設置曲線：曲線坐標軸有五類：載荷軸、應力軸、位移軸、變形軸、延伸率軸和時間軸。

編輯標準：支持對標準的新增，刪除，導入，導出，復制；支持程序?qū)?shù)的數(shù)據(jù)修約；支持用戶根據(jù)基本參數(shù)設定用戶自定義參數(shù)。

編輯報表：程序支持兩種報表模式：a.通用報表：程序自帶報告模板設置，可以設置報表表頭、打印項選擇、設置打印曲線方式等；b.自定義報告：以用戶的模板excel導出報告，可以設置導出模板選擇，導出數(shù)據(jù)位置選擇等。

示值顯示欄:實時顯示試驗載荷、位移、變現(xiàn)、各顯示量峰值等，并支持各顯示量清零。

多功能顯示面板，可以由用戶隨意設定顯示內(nèi)容。顯示內(nèi)容包括“載荷"、“位移"、“變形"、“載荷峰值"、“應力"、“應力峰值"和“延伸率"。

試驗參數(shù):“新建試驗"或“繼續(xù)試驗"后切換到試驗參數(shù)界面。

試驗前必需輸入的試樣參數(shù)和試驗參數(shù)。試樣參數(shù)有“直徑"（長，寬）、“標距"，試驗參數(shù)有“Rp系數(shù)"、“Pt系數(shù)"等（不同的試驗有不同的參數(shù)）。輸入完畢后按鍵盤“Enter回車鍵"，將在“》"后面計算出試樣的面積等。試驗運行結(jié)束后，試驗結(jié)果詳細顯示在此欄內(nèi)。

試驗過程:點擊工具欄當中的“運行"后，程序自動切換到試驗過程界面；以便觀察和控制試驗。試驗結(jié)束后，可通過按住鼠標左鍵從上往下拖動界面，曲線將放大。按住鼠標左鍵從下往上拖動界面，曲線將復原。也可按住鼠標右鍵拖動整個曲線界面。

多圖曲線：實時顯示三個曲線副圖。此界面當中顯示三個不同的曲線坐標，以便觀察試驗細節(jié)及各試驗數(shù)據(jù)變化關(guān)系;行5shi試驗開始后，當前載荷大于起判載荷時，開始畫曲線圖如下試驗結(jié)束后，可通過按住鼠標左鍵從上往下拖動界面，曲線將放大。按住鼠標左鍵從下往上拖動 界面，曲線將復原。也可按住鼠標右鍵拖動整個曲線界面。

試驗信息：描述試驗的名稱、標準、步驟、組號等信息。

結(jié)果處理：記錄查詢及報表打印、查詢記錄、刪除記錄、報表打印。

試驗分析：分析試驗結(jié)果。

速度顯示欄：實時顯示載荷、位移、變形速度。       

狀態(tài)欄：實時顯示程序運行狀態(tài)，包括下位機狀態(tài)、鼠標圖形位置、試驗提示、試驗人信息等。

2.控制器；由板卡和外殼構(gòu)成，板卡主要采用高集成芯片和功能模塊等制造，集采集、放大、A/D轉(zhuǎn)換為一體，是控制系統(tǒng)的核心部件，應用24位轉(zhuǎn)換器，具有很高的分辨力。由于該控制器是外置式，所以增加了外殼，相關(guān)的插頭也安裝于外殼之上。

3.控制閥；采用超高壓數(shù)字伺服閥組，略（在伺服液壓源中已敘述）

4.穿心式負荷傳感器；6500kN、0級精度，安裝于加載框架，即是力信號采集元件，也是試驗力控制元件。

6.編碼器；2500pp，測量范圍200mm,分辨力0.001mm,近些年才普遍應用的傳統(tǒng)位移傳感器換代品，光柵信號輸出，安裝于油缸外側(cè)，即是位移測量元件，也是位移控制元件。

7.計算機及打印機。  .

8.預緊力裝置一套（用于錨固預緊錨具）

五.設備主要配置

1、試驗機主機                           一臺

2、油缸活塞副（即YCW-650B型張拉式千斤頂，為高壓力穿心式）     一套

3、前卡式千斤頂                                   一只

4、超高壓油源                                     一臺

5、可移動式高壓油源                               一臺

6、墊板規(guī)格：（環(huán)形1—22孔；扁形2—5孔）        各一套

7、負荷傳感器（6500KN穿心式）                    一只

8、位移傳感器                                     一只

9、計算機（聯(lián)想品牌 主流配置）                    一臺

10、打印機（HP彩噴A4）                           一臺

11、高分辨力多功能控制器及電纜線           一套

12、專用試驗軟件                           一套

13、防護罩                                 一套

14、移動式擋沙墻安全防護裝置               二套

15、隨機文件（使用說明書、裝箱單、合格證） 一套  

16、軟件備份光盤                           一套

六、試驗機正常工作條件

1、室溫: 10-35℃   濕度: ≤80%

2、電源: 3相  380V±10%  50Hz  

3、無強烈振動、無腐蝕性介質(zhì)、無較強電磁場干擾的環(huán)境中

4、計算機電源：220V±10%    50Hz 單獨接入