纖維簾線彎曲疲勞試驗機
說明書北京橡研院機電技術開發****
2023年12月
纖維簾線彎曲疲勞試驗機
說明書一、機器用途：
纖維簾線彎曲疲勞試驗機，是將纖維簾線試樣在一定負荷條件下，繞經兩根可自由轉動的導輥並作上、下往復運動的機構，使簾線受到往復彎曲疲勞試驗的機器。試驗機可掛一組試樣，試驗過程中將自動記錄每根簾線的斷裂時間，並由計算機換算成耐疲勞次數顯示。也可以測定受到一定次數往復彎曲疲勞而未斷裂的簾線的剩餘強度值，以計算該組樣品的強度保持率。
二、主要效能引數
1、試樣長度350mm
2、試樣根數20根
3、砝碼質量（組合4檔） 500g、1000g、1500g、2000g
4、導輥直徑10 mm
5、往復行程50mm（曲柄半徑25mm）
6、往復頻率20~200r/min
7、伺服電機型號mhmd200
額定扭矩
額定轉速3000r/min
8、減速機型號apx60
減速比10
9、外形尺寸440×440×650mm
10、重量120kg
三、結構概述
簾線彎曲疲勞試驗機由伺服電機、主軸、曲柄連桿機構、曲繞導輥、感應裝置和計算機等組成，試驗機結構如圖1所示，主機由伺服電機4驅動，經同步傳動帶7，再帶動主軸9，致使曲柄連桿機構8拖動曲繞導輥6上下往復運動。為使機器平穩執行，在主軸9上設定平衡塊10。簾線一端由上夾持器11夾持，繞經曲繞導輥6，另一端固定於下夾持器3上，砝碼2給予簾線一定負荷。
當曲繞導輥上下運動時，使簾線受到往復的彎曲作用。當簾線經一段時間往復彎曲疲勞後，超過其疲勞極限時，發生斷裂，砝碼借自重掉到砝碼平台1上，砝碼平台下的感應裝置12的探頭上，即接收到某一根簾線的斷裂訊號，依次記錄每根簾線的斷裂時間，最終由計算機換算輸出並顯示其耐疲勞次數。
四、自動控制系統概述
疲勞試驗機電氣控制由驅動（伺服電機，伺服控制器）、資料採集（接近開關，可程式設計控制器及其模組）和資料處理及紀錄（計算機，印表機）三大部分組成（如圖3框圖所示），其功能和特性如下。
圖2 cf-20型簾線疲勞試驗機電氣控制框圖
4.1 驅動部分：
驅動是疲勞試驗機的基礎，驅動電機的效能直接影響試驗機的效能，因此，本疲勞試驗機選用了日本松下的a4系列伺服電機及控制器，具有高效能的機械適應性，速度控制精準可靠，保證了往復頻率無波動，從計算機軟體即可對試驗頻率進行遠端設定。
4.2 資料採集部分：
資料採集部分是此儀器的核心，決定著儀器的可靠性與精準度，因此，疲勞試驗機的控制器採用了日本三菱plc， plc通過通訊模組與計算機相連，疲勞時間及疲勞次數在觸控螢幕顯示的同時還通過rs232口送給計算進行計算、顯示、儲存及列印。
4.3 資料處理及記錄部分：
資料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，專門開發了介面友好及功能完善的疲勞試驗機軟體，執行於windows平台上，不但可以完成疲勞時間及疲勞次數的顯示、計算、列印功能，並自動按所測樣品根數計算平均值。試驗頻率、試驗樣品數及試驗時間都可從軟體中根據需要任意設定，試驗結束時將本次試驗的試驗條件及結果自動存入資料庫中。
五、 試驗
5.1 擷取待測試簾線樣品20根（也可根據實際需要確定，推薦為偶數，對稱掛裝），每根長度應不小於550mm。
5.2 檢查各部分連線正確無誤後，開啟控制箱後面的電源開關。
5.3 按上公升按鈕，抬起砝碼平台1到上位。
5.4 簾線掛繞路經如圖3所示，先將簾線2一端在砝碼掛鉤4上固定，然後將簾線順序繞過曲繞導輥3（a與b），最後將簾線2另一端固定在相應位置的上夾持器1上，卡緊固定。操作時，要注意使掛繞的簾線呈繃緊狀態。
圖3 簾線掛繞示意圖
1──上夾持器；2──簾線；3──導輥；4──砝碼掛鉤；5──砝碼
5．5按控制箱上的開始按鈕，砝碼平台會自動落下，試驗自動開始，若需調整簾線，可按下暫停按鈕，調整結束後彈起暫停按鈕。若想人為結束試驗可按停止按鈕。
5.6試驗軟體
（1） 開啟計算機，進入 windows xp 後，雙擊桌面上圖示，進入簾線疲勞試驗軟體系統，顯示如下圖：
圖4 cf-20型簾線疲勞試驗啟動畫面
（2）以上畫面為一閃爍表單，用滑鼠在畫面上單擊將進入使用者登入。
圖5 cf-20型簾線疲勞試驗使用者登入畫面
（3）請在密碼輸入框中輸入密碼：lx ，單擊確定進入試驗程式。 試驗軟體主畫面如下：
圖6 cf-20型簾線疲勞試驗主畫面
（4）上圖為試驗軟體主畫面，本軟體除具有簾線疲勞試驗功能外，還具有試驗資料儲存功能。
（5）cf-20型簾線疲勞試驗機在windows平台上工作，採用漢字的選單提示輸入各點的引數，輸入介面如下圖所示：
圖7 cf-20型簾線疲勞試驗輸入畫面
◇ 按所試驗簾線的各項引數輸入相應的材料名稱、材料規格、配重砝碼、試驗時間等各項引數。
◇ 軟體內儲存有目前檢測中心所有的實驗人員姓名，只要選擇不需要重新輸入；以後如有變動，還可以修改。
◇ 按所裝配的試驗簾線狀況選擇通道，預設通道數為20，檢驗數量（即取平均值的根數）會按選擇通道的數量自動對應。
◇ 檢查各項引數輸入無誤，按確定按鈕即進入試驗介面。
（6） 試驗畫面如圖8所示，結果可以儲存入計算機資料庫中，並可根據需要列印試驗報表。
圖8 cf-20型簾線疲勞試驗畫面
◇ 單擊螢幕上的按鈕，即將當前試驗資料採集到計算機中
◇ 單擊螢幕上的按鈕，試驗資料及結果即存入資料庫中。
◇試驗結束後，按[, , ]按鈕，列印或儲存試驗報表。
◇所有試驗結束後，按按鈕，即返回試驗程式主畫面。
六、氣動系統
圖9 簾線疲勞試驗機氣動接線圖
1---氣缸；2---節流閥；3---電磁閥；4---氣源
氣動系統主要是為控制砝碼平台的公升降，方便實驗操作。系統所需最小工作壓力為0.6mpa，
七、主要特點
1、本機驅動系統採用panasonic交流伺服電機，並採用同步傳動帶傳動，轉速控制精度高，執行穩定噪音小，符合環保要求。
2、曲繞導輥往復頻率在20 ~200r/min之間可按試驗需要任意設定選用，往復頻率可調範圍寬，調節方便。
3、轉動及移動部位採用滾動軸承和直線導軌副，在合適的潤滑情況下運轉靈活，噪音小。
4、每根簾線砝碼下邊均有乙個接近開關。試驗中當有簾線斷裂時，相應砝碼下部的接近開關自動感應，並通過計算機記錄此根簾線疲勞週期，自動儲存、計算試驗結果，並顯示輸出列印，自動化程度高，大大減少了試驗者的勞動強度。
八、維護與保養
1、 每次試驗前應給兩側直線導軌副加黃油潤滑，並檢查導輥空轉是否靈活。
2、 每三個月應為主軸（如圖1所示）兩端的軸承加潤滑油。
3、 每三個月應檢查同步帶是否鬆弛或損壞，電源和訊號線等是否破損。
九、注意事項
1、 簾線掛繞前，應保持砝碼平台在上位。
2、 簾線掛繞時，要注意使掛繞的簾線呈繃緊狀態。
3、 簾線掛繞方向應嚴格按照圖3所示。
4、 簾線掛繞時，簾線與砝碼掛鉤綁緊，防止鬆脫；簾線繞上夾持器橫樑至少3圈，然後彈壓於彈簧壓片下1圈。
5、 對於伸縮率較大的簾線，按下暫停按鈕，可在試驗開始後30分鐘調整一次上夾持器夾持位置，防止簾線斷裂前發出錯誤訊號影響試驗結果，調整結束後彈起暫停按鈕。
6、 控制箱電源開關不能快速接通斷開，斷開電源後至少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，試驗開始後可將鎖鍵置於右位，開始、暫停、停止按鈕將不起作用，可將鑰匙拔走以防無關人員按鈕影響試驗。
8、 若發現試驗機有異常情況，請立即按停止按鈕，並斷開電源，檢查異常原因並排除或與試驗機廠家聯絡，以下聯絡**。
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傳真：010-********
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