專利名稱：一種三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)電液伺服動態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維多點(diǎn)加載試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
公路、鐵路橋梁工程的安全性，有時(shí)候取決于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形能力；而公路、鐵路橋梁建設(shè)的鋼架構(gòu)件及混凝土構(gòu)件種類多體積大、要求高、檢測項(xiàng)目多；現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用普通的靜態(tài)或一點(diǎn)動態(tài)多點(diǎn)加載試驗(yàn)設(shè)備來測定建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變曲線，進(jìn)一步求得建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度指標(biāo)，存在的問題是不能施加三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)的應(yīng)力比來模擬實(shí)際情況，還沒有同時(shí)適應(yīng)于鋼架構(gòu)件及混凝土構(gòu)件的三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)動態(tài)加載試驗(yàn)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)電液伺服動態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，它能對金屬、非金屬材料進(jìn)行三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)動態(tài)加載試驗(yàn)。本發(fā)明采用技術(shù)方案的基本構(gòu)思是一種三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)電液伺服動態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括主機(jī)、液壓系統(tǒng)、電液伺服控制系統(tǒng)，主機(jī)包括由活動橫梁、四絲杠、加載平臺組成的機(jī)架；安裝在加載平臺上的可移動式反力支架；安裝在移動式反力支架上的X、Y向的水平向伺服加載油缸；安裝在活動橫梁上的可移動式隨動裝置和Z向伺服加載油缸；安裝在加載平臺上的等強(qiáng)度抗剪框架；所述驅(qū)動活動橫梁升降的液壓馬達(dá)安裝在平板上，所述活動橫梁的側(cè)面安裝與所述等強(qiáng)度抗剪框架連接的鎖緊油缸；所述液壓系統(tǒng)包括伺服油源、兩個(gè)液壓油分配器及遠(yuǎn)程調(diào)壓系統(tǒng)； 所述電液伺服控制系統(tǒng)包括工控機(jī)、16位A/D和D/A轉(zhuǎn)換板、電液伺服控制柜。其中，所述鎖緊油缸為8只，所述等強(qiáng)度抗剪框架為4根。本發(fā)明的有益效果是，設(shè)計(jì)了使機(jī)架成為一個(gè)四立柱剛性內(nèi)力平衡機(jī)構(gòu)，既可承受Z向動態(tài)IOOOkN,又可承受X、Y向士200KN的水平動態(tài)力值，機(jī)架的剛度及固有頻率滿足三維協(xié)調(diào)加載要求，并且Z向伺服加載油缸上增加了 X、Y向可移動式隨動裝置。不僅能對建筑結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)等土木工程學(xué)科的靜力試驗(yàn)、擬靜力試驗(yàn)、擬動力試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)性能測量；也可進(jìn)行金屬、非金屬材料及混凝土構(gòu)件的三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)動態(tài)加載試驗(yàn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明液壓系統(tǒng)原理圖；圖4為本發(fā)明電液伺服控制系統(tǒng)原理圖。圖中主機(jī)1液壓系統(tǒng)2 電液伺服控制系統(tǒng)3加載平臺101抗剪框架102 四絲杠103 可移動式反力支架104 水平向伺服加載油缸105 Z向伺服加載油缸106鎖緊油缸107活動橫梁108平板109液壓馬達(dá)110隨動裝置111可移動式反力支架112 水平向伺服加載油缸113 電液伺服閥301 電液伺服閥302 電液伺服閥303 減壓閥304減壓閥305 電磁換向閥307 電磁換向閥308
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明由主機(jī)1、液壓系統(tǒng)2、電液伺服控制系統(tǒng)3組成。如圖2所示， 主機(jī)部分1包括由活動橫梁108、四絲杠103、加載平臺101組成的機(jī)架，安裝在加載平臺 101上的可移動式反力支架104、112，安裝在可移動式反力支架104、112上的X、Y向的水平向伺服加載油缸105、113，安裝在活動橫梁108上的可移動式隨動裝置111和Z向伺服加載油缸106，安裝在加載平臺101上的四根等強(qiáng)度抗剪框架102，所述活動橫梁108升降的驅(qū)動機(jī)構(gòu)110安裝在平板109上，所述活動橫梁108的側(cè)面安裝與所述等強(qiáng)度抗剪框架102 連接的八只鎖緊油缸107，其目的在于將X、Y向加載試驗(yàn)所產(chǎn)生的水平力矩傳遞給抗剪框架102，提高機(jī)架的抗彎剛度，保證整機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定。所述可移動式隨動裝置111包括安裝在活動橫梁108上的安裝板、X向水平直線導(dǎo)軌、過渡板、Y向水平直線導(dǎo)軌，Z向垂直加載伺服油缸106在所述X、Y向水平直線導(dǎo)軌上隨動產(chǎn)生復(fù)合交變位移。圖3為液壓系統(tǒng)原理圖，液壓系統(tǒng)2包括一個(gè)伺服油源、兩個(gè)液壓油分配器及一套遠(yuǎn)程調(diào)壓系統(tǒng)。伺服油源輸出的壓力油分為兩路分別進(jìn)如兩個(gè)油分配器第一路壓力油經(jīng)過油分配器調(diào)壓后被分為三路一路經(jīng)過精密濾油器進(jìn)入電液伺服閥301后再進(jìn)入Z向伺服加載油缸106，從而控制Z向伺服加載油缸106產(chǎn)生垂直載荷；二路經(jīng)過精密濾油器進(jìn)入電液伺服閥302后再進(jìn)入Y向伺服加載油缸113，從而控制Y向伺服加載油缸113產(chǎn)生水平載荷； 另一路經(jīng)過精密濾油器進(jìn)入電液伺服閥303后再進(jìn)入X向伺服加載油缸105，從而控制X向伺服加載油缸105產(chǎn)生水平載荷。第二路壓力油經(jīng)過油分配器分二路一路經(jīng)減壓閥304 減壓后進(jìn)入三位四通電磁換向閥308后，再進(jìn)入液壓馬達(dá)110驅(qū)動實(shí)現(xiàn)活動橫梁108升降， 另一路經(jīng)過減壓閥305減壓后，再進(jìn)入三位四通電磁換向閥307后，再進(jìn)入八只鎖緊油缸 107，控制八只鎖緊油缸實(shí)現(xiàn)橫梁鎖緊與松開。所述的各條油路及相應(yīng)的三位四通電磁換向閥以及電液伺服閥可以依據(jù)試驗(yàn)的要求既可單獨(dú)工作，也可同時(shí)工作。如圖4所示，本發(fā)明的電液伺服控制系統(tǒng)3主要包括工控機(jī)，16位PCIA/D和D/A 轉(zhuǎn)換板，以及電液伺服控制柜。所述的工控機(jī)與通過16位PCIA/D和D/A轉(zhuǎn)換板及串行口與電液伺服控制柜相通。所述的電液伺服控制系統(tǒng)3實(shí)現(xiàn)三路伺服閉環(huán)控制，一路是Z向垂直加載控制通過Z向伺服控制器與Z向電液伺服閥301相連；第二路是Y向水平加載控制通過Y向伺服控制器與電液伺服閥302相連；第三路是X向水平加載控制通過X向伺服控制器與電液伺服閥303相連。
權(quán)利要求
1.一種三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)電液伺服動態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，包括主機(jī)(1)、液壓系統(tǒng)O)、電液伺服控制系統(tǒng)(3)，其特征在于，主機(jī)(1)包括由活動橫梁(108)、四絲杠(103)、加載平臺(101)組成的機(jī)架；安裝在加載平臺(101)上的可移動式反力支架(104、112)；安裝在移動式反力支架(104、112)上的X、Y向的水平向伺服加載油缸(105、113)；安裝在活動橫梁(108)上的可移動式隨動裝置(111)和Z向伺服加載油缸(106)；安裝在加載平臺(101) 上的等強(qiáng)度抗剪框架(10 ；所述驅(qū)動活動橫梁(108)升降的液壓馬達(dá)(110)安裝在平板 (109)上，所述活動橫梁(108)的側(cè)面安裝與所述等強(qiáng)度抗剪框架(10 連接的鎖緊油缸 (107)；所述液壓系統(tǒng)( 包括伺服油源、兩個(gè)液壓油分配器及遠(yuǎn)程調(diào)壓系統(tǒng)；所述電液伺服控制系統(tǒng)C3)包括工控機(jī)、16位A/D和D/A轉(zhuǎn)換板、電液伺服控制柜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)電液伺服動態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述鎖緊油缸(107)為8只。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)電液伺服動態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述等強(qiáng)度抗剪框架(10 為4根。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)電液伺服動態(tài)加載試驗(yàn)系統(tǒng)，它能對金屬、非金屬材料進(jìn)行三維多點(diǎn)協(xié)調(diào)動態(tài)加載試驗(yàn)。它包括主機(jī)(1)、液壓系統(tǒng)(2)、電液伺服控制系統(tǒng)(3)；其中主機(jī)(1)包括由活動橫梁(108)、四絲杠(103)、加載平臺(101)組成的機(jī)架；安裝在加載平臺(101)上的可移動式反力支架(104、112)；安裝在移動式反力支架(104、112)上的X、Y向的水平向伺服加載油缸(105、113)；安裝在活動橫梁(108)上的可移動式隨動裝置(111)和Z向伺服加載油缸(106)；安裝在加載平臺(101)上的等強(qiáng)度抗剪框架(102)。
文檔編號G01N3/10GK102539239SQ20101060102
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者吳金閣, 尚學(xué)軍, 王多成, 賈喜群 申請人:天水紅山試驗(yàn)機(jī)有限公司