模范集團(香港)有限公司 全能資料試驗機伺服電機統(tǒng)造本事解析 資料試驗機是一種通常使用的資料本能檢測興辦,近十年來跟著前輩統(tǒng)“造本事、驅(qū)動元件以及盤算推算機技 術(shù)的起色而展示了老產(chǎn)物升級換代和新產(chǎn)物絡(luò)續(xù)發(fā)現(xiàn)的優(yōu)異起色趨向。面臨海表資料試驗機的少許工業(yè)巨 頭如美國 Instron 公司 、MTS 公司、日本島、伺服萬能材料試驗機,薄膜拉力試驗機價格津公司加大正在國內(nèi)販賣力度的遑急境況, 國內(nèi)的資料試驗機的 坐蓐廠家也加大了自幫研發(fā)新產(chǎn)物的力度。對中等 、幼型資料試驗機使用伺服電機便是一種擴充試驗機功 能, 升高試驗機衡量確實本”能的有用!形式 。 1. 采用伺服電性能擴充資料試驗機的成效如今 ,資料本能測試的模范多樣性 ,央浼加載與統(tǒng)造形式靈 活性而繁雜, 使,用伺服電!機是完畢資料本能多衡量形式的有用手腕。 伺服電機屬于統(tǒng)造電機 , 因為交換伺服電機擁有體積幼、重量輕、大轉(zhuǎn)矩輸出 、低慣量和優(yōu)異?的統(tǒng)造 本能等所長, 故被通常用于自愿統(tǒng)造體例和自愿檢測體例中行動推行元件。伺服萬能材料試驗:機 將伺服電機用于全能資料試驗機 驅(qū)動, 能夠充沛闡明伺服電機的正在額定的轉(zhuǎn)速內(nèi) ,能恒定力矩輸出的對照“硬”的呆板性情,等上風(fēng),造勝以往 因為操縱變頻電機和步進電機時速率震蕩帶來得衡量不確實差錯 ,以及與搜集一面能夠構(gòu)成完整的動態(tài)測 量試驗機! 、 或者成為能夠?正在 0.5Hz ~ 50Hz 操縱鴻溝的低頻疲鈍試驗機等。薄膜拉力試驗機代價 這對資料試驗機使用鴻溝將是 一個極大的提拔 。薄膜拉力試驗機代價 2 體例硬件構(gòu)成與完畢 2.1 該衡量統(tǒng)造體例總體先容 這個資料試驗機產(chǎn)物是咱們實踐室和廣東某公司合營研發(fā)得勝的 ,掃數(shù)資料試驗機組織道理如圖 1 所 示。呆板傳動道途是由飼服電機 -減速機 -鏈輪-同步絲桿 ,最終策動職業(yè)平臺上下位移構(gòu)成 ,傳感器因為機 架的強大體積而采用鞏固型編碼器, 與衡量絲;桿直接相連 ,搜集的力信號和位移信號顛末自行策畫的 I O 信號調(diào)節(jié)板后由多成效搜集卡采:納, 采納的信號由測試軟件打點, 及時顯示正在 、PC 機上。通過測試界面能夠 發(fā)出統(tǒng)造信號顛末搜集卡和 I O 信號調(diào)節(jié)板對伺服電機舉辦統(tǒng)造 , 從而統(tǒng)造掃數(shù)衡量的起停以及調(diào)解職業(yè) 臺的初始位子。 StandardInternationalGroup(HK)Limited 模范集團(香港)有限公司 模范集團(香港)有限公司 2.2 加載形式以及伺服 電機相合參數(shù)筑樹關(guān)于這臺資料試驗機的加載形式 , 最:終用戶央浼具備定速率加載 、伺服”萬能材料試驗機定位移加載 、 維系力矩一段功夫、 輪回加載以及前幾種復(fù)合而成的加載形式等其他較為繁雜的加載形式, 這使得這臺資料 試驗機擁有豐盛的測試成效。圖 2 為輪回加載形式時的功夫 -載荷(位移)圖 。 針!對這臺全能資料試驗機多種加。載形式的需求認識, 咱們選用了松下 MINAS A 系列完全字“式交換伺服 驅(qū)動器 MDDA303A1A(其緊要本能目標(biāo)為 :電源電壓為三相 200V , 適配電機的額定”功率為 3k。W ,編碼器類 型為 2500p r)。 伺服驅(qū)動器連合器 CN I F(50 腳)信號行動表部統(tǒng)造信號輸入 輸出,連合:器 CN SIG(11 腳)行動 伺服電”機編碼器的連,合線” , 即選用速率和,轉(zhuǎn)矩可;切換形式”對伺服電機舉辦統(tǒng)造。 。 Pr50 :設(shè)為“800” ,即指令電壓 8V、 時伺服電機運轉(zhuǎn)正在,額定速率。 P,r56 :設(shè)為“250” , 即當(dāng)伺服。電機正在力”矩形式運轉(zhuǎn)時速、率為 250r min 。微機電伺服萬能試驗機機 關(guān)于數(shù)據(jù)搜集卡數(shù)字 I O 口的數(shù)字量輸出 ,則顛末光;電阻隔后 ,由三極管集電極輸出進入伺服驅(qū)動器 連合器 CN I F(50 腳)的如 32 腳完畢統(tǒng),造形式切換等輔幫成效 。 依據(jù)客戶的央浼 ,正在信號調(diào)節(jié)板上 ,策畫了伺服電機的手動操作電?途 ,運用衡量電途中為傳感器供電的 電源行動手動統(tǒng)造電壓指令完畢了資料試驗機正在不衡量時期的職業(yè)!平臺迅速轉(zhuǎn)移歸位。專用液壓萬能試驗機所以正在該資料試驗 機中對伺服電機的統(tǒng)造一共有三種, 動態(tài)測試中繁雜加載形式時。的統(tǒng)造、正在盤算推!算,機中測試界面內(nèi) ,對職業(yè)臺 舉辦上下?轉(zhuǎn)移的:操作、擺脫盤算推算機運用手動統(tǒng)造盒直接統(tǒng)造電機操,作職業(yè)平臺 。電腦和:手動統(tǒng)造的切、換通 過表部操作盒的按鈕來完畢。正在手動統(tǒng)、造成效中, 策畫了伺服電機的正反轉(zhuǎn)統(tǒng)造電途 ,對應(yīng)職業(yè)平”臺的運動 則是上下轉(zhuǎn)移。如圖所示 ,當(dāng)左邊開。合按下, +5V 電壓顛末三極管使接通伺,服 ON 信號 ,同時使得另一個三 極管 Q1 導(dǎo)通, +12V 電壓顛末電阻落后入伺服驅(qū)動器行動速率指令, 統(tǒng)造平臺上移, 而另一對三極管則控 造平臺手動下移 ,通過調(diào)。理滑動變阻器能夠使伺服電機博得一個適宜的運動速”率 。為了避“免電,腦統(tǒng)造和手” 動統(tǒng)造的彼此擾亂 , 采用了多途模仿開合 AD7501 來選通模仿通道 。 3 LabVIEW 統(tǒng)造步驟的編造 Standar。dInte;rnatio;nalGroup(HK)Limited 模范集團(香港)有限公司 模范集團(香港)有限公司 此次開采的全能資料試驗機 , 軟件編造采用美國 NI 公司的 LabVIEW 虛擬儀器開采平臺 。自 1986 年 LabVIEW 成立至今, 顛末十多年的起色, Lab“V;IE”W 的成;效日漸豐盛和壯大, 但目前國內(nèi)對資料試驗機的各 種改造或者是研發(fā)采用 Lab,VIEW 虛擬儀器開采境遇的尚沒有文件報道 。而咱們實踐室仍然擁有采用其開 發(fā)尋常大略幼型資料試驗機的體驗, 這使得此次研發(fā)此臺資料試驗機的周期縮短了。 這臺資料試驗機采用了研華公司的 PCI-1716 多成效搜集卡舉辦搜集數(shù)據(jù)和統(tǒng)造電機 。采用研華公司 供應(yīng)的 LabVIEW 驅(qū)動 ,正在 Function 面板中操縱研華搜集卡的模塊編。造搜集!統(tǒng)造步驟 ,知足了這臺試驗機 的統(tǒng)造精度, 搜集速率:等方面的央浼, 。微機電伺服萬能試驗機 LabVIEW 中完畢資料試驗機繁雜“加載形式的統(tǒng)造完畢,咱們開采的整套測試界面為英文界面 ,正在完畢控 造形式加載的運動統(tǒng)造上 ,將運動明白為七個分步:運動組合而成(版面因由 ,只取了 2 步來示意)。 如圖 4 。 如圖 。5 所示 ,正在每個措施中 ,能夠選取拉壓兩種境況 ,即對應(yīng)電機上升、伺服萬能材料試驗機低落運動。加載形式的下拉菜 單里供應(yīng)有定速率、伺服萬能材料試驗機定載荷、定載荷。擴充速”度 、定應(yīng)力 、定應(yīng)變等多種形式(如圖箭頭位置示)。每一:步結(jié) 束時, 供應(yīng) 6 種切換條目的下拉菜單 ,如位移大于 、功夫大;于 、力大于 ,或者用于“停機的斷。裂點等。從第 2 ,步運動最先 ,供應(yīng)循序運動,用戶選取循序肇始措施并輸入輪回次數(shù)。 通過如許的要領(lǐng), 咱們供應(yīng)給客戶一個對加載形式的定造界面 ,用戶關(guān)于每種差別測試資料能夠編造 特定的加載形式,并能夠存盤 ,舉辦形式數(shù)據(jù);處置比如。增添一種新?的衡量加載形式 、伺服萬能材料試驗機刪除、修正、查問等、各 ,種操作 。從而對全。能資料試驗機用戶而言得到了十分敏捷的測試成效。 步驟的 LabVIEW ,后面板策畫中 ,步驟的編造:流程如圖 6 ,咱們將圖 4LabVIEW 中前面板所示的加載方 ,法正在后面板?上用了一個簇組織數(shù)據(jù)來表達, 并為其創(chuàng)筑了一個整體變量 ,正在測試最先時 ,步驟會自愿取出上 次測試時的最終一次加載要領(lǐng) ,授予整體變量,以知足步驟對加載要領(lǐng)數(shù)據(jù)的需求。而關(guān)于?伺服電機速率和 電壓指令的對應(yīng), 則由于資料試驗機的中央橫梁有自重而需求校正,正在!研發(fā)流程中, 咱們對此辨別做了試驗 , 確定、了電壓與速率的對應(yīng)合聯(lián),并做了抵償。 4 遣散語 通過本次研造基于伺服電機的全能資料試驗機, 能夠會意到采用伺、服電機后, 能夠大大升高“資料試驗 機統(tǒng)造的敏捷性 ,使得試驗機承當(dāng)”的試驗實質(zhì)、成效、項目大大;擴充了 。采用伺服電機后掃數(shù)全能資料試 StandardInter:nationalGroup(HK)Limited 模范集!團(香港)有限公司 模范集團(香港)、有限公司 驗機除了通例的拉、壓 、彎 、剪試驗“表 ,還能夠做!蠕變 、松懈及;低頻輪回!疲鈍等各式;試驗。所以研造這 樣的資料試驗機適合了如今新資料、新本事的絡(luò)續(xù)展示對資料試驗機本能央浼絡(luò)續(xù)。鞏固的趨:向。 此表因為伺。服電機擁有的高精度定:位材干 ,低速時運轉(zhuǎn)穩(wěn)固性 ,優(yōu)異的矩頻性情和出色的過載材干以 及配合衡量的自愿化而使得掃數(shù)資料試驗機的衡量精度獲得了升高 。目前這臺試驗機的載荷衡量精度 :示 值的±1 %(至載荷傳感器滿量程的 1 50);應(yīng)變衡量,精度:引申計示、值的; ±0.5 %(10 %~ 100 %FS“R),差別力 。0.001mm ,一律知、足了衡量?行業(yè)”的國度,模范和 A”TSM 等各項模范。 通過研商正在全能資料試驗機中使用伺服電機,出現(xiàn)這種驅(qū)動形式能夠升高試驗機精度和擴充試驗機成效, 為我國縮短正在試驗機行業(yè)和海表的差異博、得了貴重的體驗。 StandardInternationalGroup(HK)Limited 模范集?團(香港)有限公司!
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