PLG_C型微机控制高频拉压疲劳试验机说明书

PLG－100C微机控制高频拉压疲劳试验机使用说明书长春试验机研究所2 0 0 5年目录一．用途 (3)二．性能及规格指标 (4)三．试验机的结构及工作原理 (5)3.1 主机系统工作原理简介 (5)3.2 微机系统工作原理简介 (5)3.3模拟控制系统原理简介 (5)四．试验机的安装、调整与检查 (6)4.1 主机的安装 (6)4.2 主机的调整与检查 (7)4.3 电控系统的调整与检查 (7)五．试验机的使用 (7)5.1 试样的装夹 (8)5.2 电控系统的操作与使用 (8)5.2.1 几个注意事项的说明 (8)5.2.2 电控系统面板操作 (8)5.2.3 磁铁电感量的选择 (9)六．计算机软件的操作说明 (10)6.1软件的安装 (10)6.2 软件的操作 (10)6.2.1 控件及其使用方法 (11)6.2.2 软件的起动过程 (12)6.2.3 功能按钮的使用 (12)6.2.4 各种参数的给定操作 (18)6.2.5 菜单项的使用 (19)6.3 测量放大器的档位设置 (24)6.4 电控箱的操作 (24)七．维修保养 (25)7.1 定期校准负荷力及标定 (25)7.2 计算机的检查 (25)7.3 功放单元的检查 (25)7.4 速度控制单元 (25)八．几个问题的说明 (25)8.1交流稳压电源的使用 (25)8.2 试样破断时频率降的设定 (26)8.3 使用环境 (26)九．日常使用操作规程 (27)十．维护及使用注意事项 (28)附表一：电气系统连接电缆表 (30)附图一：电气原理图 (31)附图二：强电接线原理图 (33)附图三：主机结构示意图 (34)附图四：试样装夹示意图 (35)附图五：主机吊运示意图 (36)附图六：主机安装示意图 (37)附图七：夹具安装示意图 (38)一、用途PLG－***C型微机控制高频拉压疲劳试验机是一种通用的电磁激励共振型疲劳试验机，它可以对金属材料进行250Hz以下的拉压疲劳试验。

本机引入微机直接参与管理与控制，因而大大扩大了传统高频疲劳试验机的功能。

它除了可进行常规的疲劳试验外，还可进行程控加荷试验，由于计算机的引入，从而在试验中实现了对负荷放大器的自动校准；试验过程中对交变负荷及平均负荷的自动稳幅控制；并可自动定时存储负荷值及频率、循环次数；试验结束后，可打印出数据报表。

试验中，在CRT显示器上显示各种操作提示，使操作者感到得心应手，同时在屏幕上进行多参数的同时显示（交变负荷、平均负荷、谐振频率、循环次数、工作时间累计等），并自动控制事故停机及故障显示。

本机电控系统采用先进的脉冲调宽型系统及开关型晶体管功率放大器，消除了凭经验进行调谐、移相操作的不便。

因此，启动容易，操作方便，效率高，功耗低。

平均负荷控制系统采用直流电机无级调速，因此传动平稳，加载、卸载迅速，控制精度极高。

本机主机系统采用五个自由度的力学模型进行优化设计，使试样与负荷传感器之间的动态力差小于同类产品。

激励器的气隙出厂前已调好，工作中不需要调整。

本机既可以做不对称疲劳试验，也可做对称疲劳试验。

另外，本机可电动升降上夹头，工作台面有Ｔ形槽，可以装置各种专用夹具和附件，可配备三点弯曲、四点弯曲、板材、紧凑拉伸等夹具，可对汽车连杆、齿轮和链条、螺栓、抽油管等零件或材料进行试验，并可根据需要配备包络线、裂纹扩展速率、S-N曲线等试验部件。

本机性能良好，功能完备，适用于机械、冶金、交通等部门及大专院校、科研单位使用。

二、性能及规格指标性能及规格指标见下表：三、试验机的结构及其工作原理3．1 主机系统工作原理简介：主机结构示意图（见附图一）试验机的主机负荷框架由横梁、立柱、底座、减震弹簧四部分组成。

由伺服电动机、两对蜗轮付、丝杠及弓形环等组成平均负荷系统。

该系统同时用来调整试验空间。

激励电磁铁、衔铁、弓形环及砝码等组成交变负荷激励系统。

试样、砝码、弓形环组成一个质量--弹簧系统，当电磁铁的激励信号频率与该系统固有频率相同时，则激发该系统产生共振。

伺服电机可以选择速度控制，亦可由控制平均负荷的伺服系统控制。

电磁激励器由激励质量、电磁铁、衔铁及激励弹簧（小弓形环）组成。

电磁铁与衔铁之间的气隙，可通过激励弹簧下的调整垫片进行调整。

也可通过气隙上砝码四个角上的调整螺钉进行调整。

气隙宽度为0.6 ～0.9mm，出厂前已调好（一般不必用户重新调整）。

电磁铁绕组有多个抽头，可根据不同频率、载荷及气隙尺寸适当选择。

一般频率高、载荷大、气隙小，选较小的匝数；反之，选较多的匝数。

大多数情况下，以选80匝（第2档）为佳。

注意：工作过程中，切不可带电操作主机电磁铁背面的电感量选择开关，否则将损坏功率放大器！调频部分由八块砝码及砝码托架组成。

共分五级。

在一定的试验条件下，如欲获得不同频率，只需增减砝码的级数即可。

负荷传感器与下夹头连在一起，固定在底座上。

其弹性体上贴有应变片，将负荷量转换成电量输出。

3.2 微机系统工作原理简介：主机：工业控制计算机扩展板：PS8806、PS8895打印机：激光打印机。

试验机的操作与管理，全部由微机实现。

当高频疲劳试验机控制软件启动后，进入主窗口，严格按照操作说明书操作，实现试验机的微机控制。

3.3 模拟控制系统原理简介模拟控制系统由负荷放大器、交变负荷伺服放大与脉宽调制、起／停控制、功率放大器、中横梁移动的手动控制和遥控、平均负荷控制系统等部分组成。

负荷放大器将来自负荷传感器的微弱差分信号加以放大、标定。

将对应于平均负荷力的电压和对应于交变负荷力的峰值电压分别输出。

同时还输出一个与交变负荷力同频率、同相位、同波形（正弦波）的电压作为同步信号，用以控制斜波发生器的频率与相位。

放大器分三段校准。

这样，可以保证从满量程的20％开始，均可保证1％示值的精度，而且全部力值均可直读。

伺服放大及脉宽调制部分，将来自D/A变换器的交变负荷设定电压与实际值比较后，误差电压送至脉宽调制器，调制输出的脉冲宽度，其频率则与共振频率相同。

起／停控制电路，接收来自计算机的信号以自动控制试验机的停止，同时亦可由操作者通过起动、停止按钮进行控制。

功率放大器则将调宽脉冲的电平转移至一个较高的数值，以控制一组高电压、大功率的晶体管开关，使激励电磁铁的绕组中通入一个幅度可变，频率、相位满足一定条件的三角形脉冲电流。

中横梁移动的手动控制，用于调整试验空间，或作手动加载，加载速度由面板上电位器给定，可在面板或按钮盒处控制横梁的起动/停止及升降。

平均负荷控制系统将根据平均负荷设定值与实际值的差异，自动改变伺服电机的速度设定值，以求得平稳和准确的跟踪。

四、试验机的调整与检查调整与检查是开机前的必要准备工作。

主机和电控箱因长途运输和长期放置有可能发生磕碰、锈蚀、紧固件松动、焊线脱落等或其它意想不到的情况，所以应对试验机的主机和电气控制系统进行全面检查，并做好记录，同时还应根据装箱单清点随机配套工具及文件等。

4.1 主机的安装打开包装箱，按附图三所示的吊装位置吊运主机，利用滚杠之类的搬运工具将主机搬运到位，搬运过程不得使主机产生过大的倾斜。

按附图四所示将减振弹簧安装好(切不可将主机直接置于光滑地面上)，这样就完成了主机的安装过程。

4.2 主机的调整与检查a.清除丝杠上的油污、灰尘，检查丝杠是否磕碰，及时排除问题后，涂以新的润滑脂（二硫化钼）；b.检查主机各紧固件是否发生松动；c.用塞尺检查激励电磁铁同衔铁间的工作气隙是否均匀。

该激励器的气隙不受负荷弹簧（弓形环）变形的影响，出厂前已经调好；d.用随机所附校验棒检查试验机上下夹头的同轴度。

4.3 电控系统的调整与检查注意：电控柜通电前，应仔细、全面阅读本说明书，并牢记有关注意事项，严格按照使用说明书进行操作。

a.打开包装箱后，按照装箱单清点附件、备件、连接电缆；b.电控箱安装就位后，首先检查箱内各单元、配电板、变压器安装是否有松动，接线螺钉是否松动，各印制板是否牢固插入各自相应的插座中，各插头座连接是否牢固、正确；c.在电控箱及主机有接地标志处，必须可靠接地；d.电控箱与主机间的连接电缆对号连接；e.电控箱总电源应经空气开关（或闸刀开关）接至三相动力线上（三相，380V/50Hz。

必须事先测好相序才能连接，否则会损坏电气系统，造成事故）。

空气开关（或闸刀开关）由用户自备，并自行安装在控制箱附近。

电控箱及计算机的电源，应使用交流稳压源（不小于2kW）；f.测力放大器自动及手动调零、标定应正常；g.在主机已准备就绪的情况下，检查中横梁速度控制部分，限位保护等保护功能是否正常；h.上述检查完全通过后，即可按操作说明进行试机。

注意：限位保护开关磁铁有极性要求，应将涂色面作为工作面。

五、试验机的使用正确的使用与操作是保证试验机长期可靠工作的必要条件。

操作者在初次使用本机之前必须熟读本说明。

5.1 试样的装夹：（见附图二）a.先将上、下夹头螺母套在试样上;b.将试样两端旋上压盖，试样端部露出2～3mm;c.升起上夹头;d.将夹头垫块放入下夹头内，使试样下端面与垫块接触，旋上下夹头螺母。

将夹头垫块放入上夹头内，降下上夹头，当试样上端面与垫块距离约１mm时，旋上上夹头螺母;e.根据试样具体情况，施加一定压负荷，然后旋紧上下夹头螺母即可;f.试样装好后，可根据试验所要求的交变负荷力循环方式，施加所要求的平均负荷力。

5.2 电控系统的操作与使用5.2.1 几个注意事项的说明在使用操作电控系统之前，应首先熟悉以下应特别注意的几个问题：a.控制箱内部的调速控制单元、配电板及功率放大器、主机上激励电磁铁的插头座、电感量选择开关，在通电后均有高压，工作过程中切勿触及或切换！带电检修时应特别注意安全。

b.控制箱及主机有接地标志处，应与大地可靠连接。

c.主机背面电磁铁电感量选择开关，在交变负荷起动后，绝对禁止切换，亦禁止插拔插头座。

否则将造成严重损坏！d.计算机和电控箱应使用交流稳压器。

若使用环境有强烈电磁干扰，如强烈的电弧、电火花设备、高频电子设备等，如果影响计算机的正常工作，则应装设净化电源。

5.2.2 电控系统面板操作电控箱应通电预热30分钟。

电控箱面板分两部分：交变负荷控制部分，平均负荷控制部分。

交变负荷控制只能由微机控制运行。

在电控柜前面板左侧有二块表头，分别指示电流和脉宽。

系统正常工作时，最大可能脉冲宽度小于周期的50％，当脉冲宽度接近50％时，右方的“脉宽”指示灯闪亮（但并不自动停机），表示脉宽已达到警戒值，如负荷仍未达到要求的数值，则或者是试样安装不当；或者是主机有某处松动；或者是这种试样无法施加所要求的负荷。

注意：在任何时刻，脉冲宽度均不允许达到或超过50％！（系统内部已设有限制电路，以确保这一点。

）面板上方表头指示功率放大器输出电流。