1、纖維簾線彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)說明書北京橡研院機(jī)電技術(shù)開發(fā)有限公司2008年12月纖維簾線彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)說明書一、機(jī)器用途：纖維簾線彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)，是將纖維簾線試樣在一定負(fù)荷條件下，繞經(jīng)兩根可自由轉(zhuǎn)動的導(dǎo)輥并作上、下往復(fù)運(yùn)動的機(jī)構(gòu)，使簾線受到往復(fù)彎曲疲勞試驗(yàn)的機(jī)器。試驗(yàn)機(jī)可掛一組試樣，試驗(yàn)過程中將自動記錄每根簾線的斷裂時間，并由計(jì)算機(jī)換算成耐疲勞次數(shù)顯示。也可以測定受到一定次數(shù)往復(fù)彎曲疲勞而未斷裂的簾線的剩余強(qiáng)度值，以計(jì)算該組樣品的強(qiáng)度保持率。二、主要性能參數(shù)1、試樣長度350mm2、試樣根數(shù)20根3、砝碼質(zhì)量（組合4檔）500g、1000g、1500g、2000g4、導(dǎo)輥直徑10 mm5、往復(fù)行程5

2、0mm（曲柄半徑25mm）6、往復(fù)頻率20200r/min7、伺服電機(jī)型號MHMD200額定轉(zhuǎn)速3000r/min8、減速機(jī)型號APX60減速比109、外形尺寸440×440×650mm10、重量120Kg三、結(jié)構(gòu)概述簾線彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)由伺服電機(jī)、主軸、曲柄連桿機(jī)構(gòu)、曲繞導(dǎo)輥、感應(yīng)裝置和計(jì)算機(jī)等組成，試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示，主機(jī)由伺服電機(jī)4驅(qū)動，經(jīng)同步傳動帶7，再帶動主軸9，致使曲柄連桿機(jī)構(gòu)8拖動曲繞導(dǎo)輥6上下往復(fù)運(yùn)動。為使機(jī)器平穩(wěn)運(yùn)行，在主軸9上設(shè)置平衡塊10。簾線一端由上夾持器11夾持，繞經(jīng)曲繞導(dǎo)輥6，另一端固定于下夾持器3上，砝碼2給予簾線一定負(fù)荷。當(dāng)曲繞導(dǎo)輥上下運(yùn)動時

3、，使簾線受到往復(fù)的彎曲作用。當(dāng)簾線經(jīng)一段時間往復(fù)彎曲疲勞后，超過其疲勞極限時，發(fā)生斷裂，砝碼借自重掉到砝碼平臺1上，砝碼平臺下的感應(yīng)裝置12的探頭上，即接收到某一根簾線的斷裂信號，依次記錄每根簾線的斷裂時間，最終由計(jì)算機(jī)換算輸出并顯示其耐疲勞次數(shù)。四、自動控制系統(tǒng)概述疲勞試驗(yàn)機(jī)電氣控制由驅(qū)動（伺服電機(jī)，伺服控制器）、數(shù)據(jù)采集（接近開關(guān)，可編程控制器及其模塊）和數(shù)據(jù)處理及紀(jì)錄（計(jì)算機(jī)，打印機(jī)）三大部分組成（如圖3框圖所示），其功能和特性如下。計(jì)算機(jī)打印機(jī) 可編程控制器（PLC）通訊模塊觸摸屏接近開關(guān)1伺服控制器接近開關(guān)20 。伺服電機(jī) 圖2 CF-20型簾線疲勞試驗(yàn)機(jī)電氣控制框圖4.1 驅(qū)動部分

4、：驅(qū)動是疲勞試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)，驅(qū)動電機(jī)的性能直接影響試驗(yàn)機(jī)的性能，因此，本疲勞試驗(yàn)機(jī)選用了日本松下的A4系列伺服電機(jī)及控制器，具有高性能的機(jī)械適應(yīng)性，速度控制精準(zhǔn)可靠，保證了往復(fù)頻率無波動，從計(jì)算機(jī)軟件即可對試驗(yàn)頻率進(jìn)行遠(yuǎn)程設(shè)定。4.2 數(shù)據(jù)采集部分： 數(shù)據(jù)采集部分是此儀器的核心，決定著儀器的可靠性與精準(zhǔn)度，因此，疲勞試驗(yàn)機(jī)的控制器采用了日本三菱PLC， PLC通過通訊模塊與計(jì)算機(jī)相連，疲勞時間及疲勞次數(shù)在觸摸屏顯示的同時還通過RS232口送給計(jì)算進(jìn)行計(jì)算、顯示、保存及打印。4.3 數(shù)據(jù)處理及記錄部分： 數(shù)據(jù)處理及記錄部分直接面對操作者，決定著儀器的功能性及可操作性，為此，專門開發(fā)了界面友好及功能

5、完善的疲勞試驗(yàn)機(jī)軟件，運(yùn)行于WINDOWS平臺上，不但可以完成疲勞時間及疲勞次數(shù)的顯示、計(jì)算、打印功能，并自動按所測樣品根數(shù)計(jì)算平均值。試驗(yàn)頻率、試驗(yàn)樣品數(shù)及試驗(yàn)時間都可從軟件中根據(jù)需要任意設(shè)定，試驗(yàn)結(jié)束時將本次試驗(yàn)的試驗(yàn)條件及結(jié)果自動存入數(shù)據(jù)庫中。五、 試驗(yàn)5.1 截取待測試簾線樣品20根（也可根據(jù)實(shí)際需要確定，推薦為偶數(shù)，對稱掛裝），每根長度應(yīng)不小于550mm。5.2 檢查各部分連線正確無誤后，打開控制箱后面的電源開關(guān)。5.3 按上升按鈕，抬起砝碼平臺1到上位。5.4 簾線掛繞路經(jīng)如圖3所示，先將簾線2一端在砝碼掛鉤4上固定，然后將簾線順序繞過曲繞導(dǎo)輥3（A與B），最后將簾線2另一端固定在

6、相應(yīng)位置的上夾持器1上，卡緊固定。操作時，要注意使掛繞的簾線呈繃緊狀態(tài)。圖3簾線掛繞示意圖1上夾持器；2簾線；3導(dǎo)輥；4砝碼掛鉤；5砝碼55按控制箱上的開始按鈕，砝碼平臺會自動落下，試驗(yàn)自動開始，若需調(diào)整簾線，可按下暫停按鈕，調(diào)整結(jié)束后彈起暫停按鈕。若想人為結(jié)束試驗(yàn)可按停止按鈕。5.6試驗(yàn)軟件（1） 打開計(jì)算機(jī)，進(jìn)入 Windows XP 后，雙擊桌面上簾線疲勞試驗(yàn)圖標(biāo)，進(jìn)入簾線疲勞試驗(yàn)軟件系統(tǒng)，顯示如下圖： 圖4 CF-20型簾線疲勞試驗(yàn)啟動畫面（2）以上畫面為一閃爍表單，用鼠標(biāo)在畫面上單擊將進(jìn)入用戶登錄。 圖5 CF-20型簾線疲勞試驗(yàn)用戶登錄畫面 （3）請?jiān)诿艽a輸入框中輸入密碼：LX ，

7、單擊確定進(jìn)入試驗(yàn)程序。 試驗(yàn)軟件主畫面如下： 圖6 CF-20型簾線疲勞試驗(yàn)主畫面（4）上圖為試驗(yàn)軟件主畫面，本軟件除具有簾線疲勞試驗(yàn)功能外，還具有試驗(yàn)數(shù)據(jù)存儲功能。（5）CF-20型簾線疲勞試驗(yàn)機(jī)在WINDOWS平臺上工作，采用漢字的菜單提示輸入各點(diǎn)的參數(shù)，輸入界面如下圖所示： 圖7 CF-20型簾線疲勞試驗(yàn)輸入畫面 按所試驗(yàn)簾線的各項(xiàng)參數(shù)輸入相應(yīng)的材料名稱、材料規(guī)格、配重砝碼、試驗(yàn)時間等各項(xiàng)參數(shù)。 軟件內(nèi)存儲有目前檢測中心所有的實(shí)驗(yàn)人員姓名，只要選擇不需要重新輸入；以后如有變動，還可以修改。 按所裝配的試驗(yàn)簾線狀況選擇通道，默認(rèn)通道數(shù)為20，檢驗(yàn)數(shù)量（即取平均值的根數(shù)）會按選擇通道的數(shù)量自

8、動對應(yīng)。 檢查各項(xiàng)參數(shù)輸入無誤，按確定按鈕即進(jìn)入試驗(yàn)界面。（6） 試驗(yàn)畫面如圖8所示，結(jié)果可以保存入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中，并可根據(jù)需要打印試驗(yàn)報表。圖8 CF-20型簾線疲勞試驗(yàn)畫面 單擊屏幕上的開始按鈕，即將當(dāng)前試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)中 單擊屏幕上的結(jié)果保存按鈕，試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果即存入數(shù)據(jù)庫中。試驗(yàn)結(jié)束后，按打印/保存按鈕，打印或保存試驗(yàn)報表。 所有試驗(yàn)結(jié)束后，按試驗(yàn)返回按鈕，即返回試驗(yàn)程序主畫面。六、氣動系統(tǒng)圖9 簾線疲勞試驗(yàn)機(jī)氣動接線圖1-氣缸；2-節(jié)流閥；3-電磁閥；4-氣源氣動系統(tǒng)主要是為控制砝碼平臺的升降，方便實(shí)驗(yàn)操作。系統(tǒng)所需最小工作壓力為0.6MPa，七、主要特點(diǎn)1、本機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)采用Pa

9、nasonic交流伺服電機(jī)，并采用同步傳動帶傳動，轉(zhuǎn)速控制精度高，運(yùn)行穩(wěn)定噪音小，符合環(huán)保要求。2、曲繞導(dǎo)輥往復(fù)頻率在20 200r/min之間可按試驗(yàn)需要任意設(shè)定選用，往復(fù)頻率可調(diào)范圍寬，調(diào)節(jié)方便。3、轉(zhuǎn)動及移動部位采用滾動軸承和直線導(dǎo)軌副，在合適的潤滑情況下運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，噪音小。4、每根簾線砝碼下邊均有一個接近開關(guān)。試驗(yàn)中當(dāng)有簾線斷裂時，相應(yīng)砝碼下部的接近開關(guān)自動感應(yīng)，并通過計(jì)算機(jī)記錄此根簾線疲勞周期，自動保存、計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果，并顯示輸出打印，自動化程度高，大大減少了試驗(yàn)者的勞動強(qiáng)度。八、維護(hù)與保養(yǎng)1、 每次試驗(yàn)前應(yīng)給兩側(cè)直線導(dǎo)軌副加黃油潤滑，并檢查導(dǎo)輥空轉(zhuǎn)是否靈活。2、 每三個月應(yīng)為主軸（如圖

10、1所示）兩端的軸承加潤滑油。3、 每三個月應(yīng)檢查同步帶是否松弛或損壞，電源和信號線等是否破損。九、注意事項(xiàng)1、 簾線掛繞前，應(yīng)保持砝碼平臺在上位。2、 簾線掛繞時，要注意使掛繞的簾線呈繃緊狀態(tài)。3、 簾線掛繞方向應(yīng)嚴(yán)格按照圖3所示。4、 簾線掛繞時，簾線與砝碼掛鉤綁緊，防止松脫；簾線繞上夾持器橫梁至少3圈，然后彈壓于彈簧壓片下1圈。5、 對于伸縮率較大的簾線，按下暫停按鈕，可在試驗(yàn)開始后30分鐘調(diào)整一次上夾持器夾持位置，防止簾線斷裂前發(fā)出錯誤信號影響試驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整結(jié)束后彈起暫停按鈕。6、 控制箱電源開關(guān)不能快速接通斷開，斷開電源后至少5秒方可重新接通電源。7、 控制箱上的鎖鍵在左位時，開始、暫停、停止按鈕起作用，試驗(yàn)開始后可將鎖鍵置于右