纤维帘线弯曲疲劳试验机说明书(最终).doc

纤维帘线弯曲疲劳试验机说明书北京橡研院机电技术开发有限公司2008年12月纤维帘线弯曲疲劳试验机说明书一、机器用途：纤维帘线弯曲疲劳试验机，是将纤维帘线试样在一定负荷条件下，绕经两根可自由转动的导辊并作上、下往复运动的机构，使帘线受到往复弯曲疲劳试验的机器。试验机可挂一组试样，试验过程中将自动记录每根帘线的断裂时间，并由计算机换算成耐疲劳次数显示。也可以测定受到一定次数往复弯曲疲劳而未断裂的帘线的剩余强度值，以计算该组样品的强度保持率。二、主要性能参数1、试样长度350mm2、试样根数20根3、砝码质量（组合4档）500g、1000g、1500g、2000g4、导辊直径10 mm5、往复行程50mm（曲柄半径25mm）6、往复频率20200r/min7、伺服电机型号MHMD200额定扭矩0.64N.m额定转速3000r/min8、减速机型号APX60减速比109、外形尺寸440440650mm10、重量120Kg三、结构概述帘线弯曲疲劳试验机由伺服电机、主轴、曲柄连杆机构、曲绕导辊、感应装置和计算机等组成，试验机结构如图1所示，主机由伺服电机4驱动，经同步传动带7，再带动主轴9，致使曲柄连杆机构8拖动曲绕导辊6上下往复运动。为使机器平稳运行，在主轴9上设置平衡块10。帘线一端由上夹持器11夹持，绕经曲绕导辊6，另一端固定于下夹持器3上，砝码2给予帘线一定负荷。当曲绕导辊上下运动时，使帘线受到往复的弯曲作用。当帘线经一段时间往复弯曲疲劳后，超过其疲劳极限时，发生断裂，砝码借自重掉到砝码平台1上，砝码平台下的感应装置12的探头上，即接收到某一根帘线的断裂信号，依次记录每根帘线的断裂时间，最终由计算机换算输出并显示其耐疲劳次数。四、自动控制系统概述疲劳试验机电气控制由驱动（伺服电机，伺服控制器）、数据采集（接近开关，可编程控制器及其模块）和数据处理及纪录（计算机，打印机）三大部分组成（如图3框图所示），其功能和特性如下。计算机打印机 可编程控制器（PLC）通讯模块触摸屏接近开关1伺服控制器接近开关20 。伺服电机 图2 CF-20型帘线疲劳试验机电气控制框图4.1 驱动部分：驱动是疲劳试验机的基础，驱动电机的性能直接影响试验机的性能，因此，本疲劳试验机选用了日本松下的A4系列伺服电机及控制器，具有高性能的机械适应性，速度控制精准可靠，保证了往复频率无波动，从计算机软件即可对试验频率进行远程设定。4.2 数据采集部分： 数据采集部分是此仪器的核心，决定着仪器的可靠性与精准度，因此，疲劳试验机的控制器采用了日本三菱PLC， PLC通过通讯模块与计算机相连，疲劳时间及疲劳次数在触摸屏显示的同时还通过RS232口送给计算进行计算、显示、保存及打印。4.3 数据处理及记录部分： 数据处理及记录部分直接面对操作者，决定着仪器的功能性及可操作性，为此，专门开发了界面友好及功能完善的疲劳试验机软件，运行于WINDOWS平台上，不但可以完成疲劳时间及疲劳次数的显示、计算、打印功能，并自动按所测样品根数计算平均值。试验频率、试验样品数及试验时间都可从软件中根据需要任意设定，试验结束时将本次试验的试验条件及结果自动存入数据库中。五、 试验5.1 截取待测试帘线样品20根（也可根据实际需要确定，推荐为偶数，对称挂装），每根长度应不小于550mm。5.2 检查各部分连线正确无误后，打开控制箱后面的电源开关。5.3 按上升按钮，抬起砝码平台1到上位。5.4 帘线挂绕路经如图3所示，先将帘线2一端在砝码挂钩4上固定，然后将帘线顺序绕过曲绕导辊3（A与B），最后将帘线2另一端固定在相应位置的上夹持器1上，卡紧固定。操作时，要注意使挂绕的帘线呈绷紧状态。图3帘线挂绕示意图1上夹持器；2帘线；3导辊；4砝码挂钩；5砝码55按控制箱上的开始按钮，砝码平台会自动落下，试验自动开始，若需调整帘线，可按下暂停按钮，调整结束后弹起暂停按钮。若想人为结束试验可按停止按钮。5.6试验软件（1） 打开计算机，进入 Windows XP 后，双击桌面上帘线疲劳试验图标，进入帘线疲劳试验软件系统，显示如下图： 图4 CF-20型帘线疲劳试验启动画面（2）以上画面为一闪烁表单，用鼠标在画面上单击将进入用户登录。 图5 CF-20型帘线疲劳试验用户登录画面 （3）请在密码输入框中输入密码：LX ，单击确定进入试验程序。 试验软件主画面如下： 图6 CF-20型帘线疲劳试验主画面（4）上图为试验软件主画面，本软件除具有帘线疲劳试验功能外，还具有试验数据存储功能。（5）CF-20型帘线疲劳试验机在WINDOWS平台上工作，采用汉字的菜单提示输入各点的参数，输入界面如下图所示： 图7 CF-20型帘线疲劳试验输入画面 按所试验帘线的各项参数输入相应的材料名称、材料规格、配重砝码、试验时间等各项参数。 软件内存储有目前检测中心所有的实验人员姓名，只要选择不需要重新输入；以后如有变动，还可以修改。 按所装配的试验帘线状况选择通道，默认通道数为20，检验数量（即取平均值的根数）会按选择通道的数量自动对应。 检查各项参数输入无误，按确定按钮即进入试验界面。（6） 试验画面如图8所示，结果可以保存入计算机数据库中，并可根据需要打印试验报表。图8 CF-20型帘线疲劳试验画面 单击屏幕上的开始按钮，即将当前试验数据采集到计算机中 单击屏幕上的结果保存按钮，试验数据及结果即存入数据库中。试验结束后，按打印/保存按钮，打印或保存试验报表。 所有试验结束后，按试验返回按钮，即返回试验程序主画面。六、气动系统图9 帘线疲劳试验机气动接线图1-气缸；2-节流阀；3-电磁阀；4-气源气动系统主要是为控制砝码平台的升降，方便实验操作。系统所需最小工作压力为0.6MPa，七、主要特点1、本机驱动系统采用Panasonic交流伺服电机，并采用同步传动带传动，转速控制精度高，运行稳定噪音小，符合环保要求。2、曲绕导辊往复频率在20 200r/min之间可按试验需要任意设定选用，往复频率可调范围宽，调节方便。3、转动及移动部位采用滚动轴承和直线导轨副，在合适的润滑情况下运转灵活，噪音小。4、每根帘线砝码下边均有一个接近开关。试验中当有帘线断裂时，相应砝码下部的接近开关自动感应，并通过计算机记录此根帘线疲劳周期，自动保存、计算试验结果，并显示输出打印，自动化程度高，大大减少了试验者的劳动强度。八、维护与保养1、 每次试验前应给两侧直线导轨副加黄油润滑，并检查导辊空转是否灵活。2、 每三个月应为主轴（如图1所示）两端的轴承加润滑油。3、 每三个月应检查同步带是否松弛或损坏，电源和信号线等是否破损。九、注意事项1、 帘线挂绕前，应保持砝码平台在上位。2、 帘线挂绕时，要注意使挂绕的帘线呈绷紧状态。3、 帘线挂绕方向应严格按照图3所示。4、 帘线挂绕时，帘线与砝码挂钩绑紧，防止松脱；帘线绕上夹持器横梁至少3圈，然后弹压于弹簧压片下1圈。5、 对于伸缩率较大的帘线，按下暂停按钮，可在试验开始后30分钟调整一次上夹持器夹持位置，防止帘线断裂前发出错误信号影响试验结果，调整结束后弹起暂停按钮。6、 控制箱电源开关不能快速接通断开，断开电源后至少5秒方可重新接通电源。7、 控制箱上的锁键在左位时，开始、暂停、停止按钮起作用，试验开始后可将锁键置于右