外觀
該試驗機主體結構為機電分離式結構,左側為計算機控制顯示部分,右側為主機。具體如圖一所示:
圖一. 外觀圖
BHDM-3型石板打磨試驗機由一體式工作平臺、伺服電機、減速機、高速旋轉接頭、高速電機打磨系統、絲杠傳動系統、直線導軌系統、雙桿氣缸夾持系統、氣缸加載系統、傳感器控制系統,配重模塊、污水箱等組成。
其中絲杠傳動系統以及直線導軌系統,可將石板打磨頭進行左右移動和上下調節,可滿足10cm-40cm不同高度石板打磨技術要求;雙桿氣缸系統,采用兩組氣缸以及兩組固定夾具,行程前后可調,可滿足1cm-5cm不同厚度石板打磨技術要求;高速電機打磨系統,采用1.5KW高速電機無級可調,可滿足1000-10000r/min技術要求;高速旋轉接頭,可滿足高速電機旋轉主軸注水需求;氣缸加載系統,采用SC標準氣缸,可滿足0-500N試驗加載力要求;傳感器控制系統,采用盤形力值傳感器,量程0-300KG,磁柵尺位移傳感器,精度0.001mm;配重模塊,用于平衡高速電機打磨系統整體重量,并實現自動回位;污水箱,容積300L,箱內置有過濾棉及濾棉支架,污水流經濾棉,將打磨后的石粉滯留在濾棉平臺,污水隨之通過水管排出水箱外。
設備采用高轉速高精度交流伺服電機及控制系統控制,可實現無級調速及所要求轉速范圍內的恒轉矩輸出;試驗力的施加采用氣缸加載系統控制,試驗力施加平穩、可靠,試驗力大小可由操作者在計算機界面上設定;主軸的轉速、轉數、試驗力、試驗時間等參數均由計算機控制,打磨深度的監測采用磁柵尺位移傳感器進行控制。以上數據可實時采集試驗數據,并可繪制相應的試驗曲線,可任意存儲、調閱、打印輸出試驗數據或曲線。
1.3主要技術指標
序號 | 項目名稱 | 技術指標 |
1 | 加載方式 | 氣缸 |
2 | 加載試驗力 | 0~500N, |
3 | 試驗力示值相對誤差 | ±1% |
4 | 試 驗 力 長 時 保 持 相 對 誤 差 (30min) |
±0.5% F.S |
5 | 電機額定功率 | 3KW |
6 | 試驗轉速 | 1000~10000 r/min 無級可調 |
7 | 轉速精度 | ±1% |
8 | 橫向移動速度 | 5~1500mm/min |
9 | 轉數(周期)顯示與控制范圍 | 1~9999999 |
10 | 時間控制范圍 | 1s~9999min |
11 | 試樣安裝尺寸 | 根據需求加工 |
12 | 試樣固定方式 | 雙桿氣缸夾持 |
13 | 停機控制方式 | 手動/自動(時間、磨損量、試驗力等) |
14 |
計算機軟件功能:計算機對試驗進行全程測控,實時顯示位移-時間、速度-時間,試驗力-時間等曲線。 |
1.4試驗機的工作條件
? 在室溫-10℃~40℃范圍內;
? 相對濕度使用范圍20%~80%;
? 在穩固的基礎上正確安裝;
? 在周圍無振動、無腐蝕性介質和無強電磁場干擾的清潔的環境中;
? 電源電壓的波動范圍不應超過額定電壓的10%。
二、試驗機機構介紹
整機主體
主機由絲杠、導軌傳動系統、高速電機打磨系統、雙桿氣缸夾持系統、氣缸加載系統、傳感器控制系統等部分組成。它們都安裝在以一體式工作平臺為主體的型材架上。
電控柜上方是試驗機面板操作系統,下部是電控箱。主體上方是絲桿、導軌系統、氣缸驅動系統、以及各種傳感儀器等。工作平臺的下部是污水過濾系統,主體鈑金開有前門及右門,方便試樣拿取,前門附有有機玻璃及安全網,方便觀察并保證人員安全。
高速電機打磨系統
石板打磨選用高速電機,無級可調。調速范圍為1000~10000 r/min,無級恒扭矩,高速轉速精度為±1%,該電機額定功率為3KW,在電機主軸前端裝有打磨頭對石板進行研磨,電機主軸末端裝有快速旋轉接頭,由水管經過快速旋轉接頭為電機主軸進行注水,以實現研磨過程中降低粉塵的作用。
絲杠、導軌傳動系統
該試驗機的上下左右移動對試樣進行打磨的過程,均由絲桿、導軌傳動系統實現。傳動系統分為兩部分,一部分為左右傳動,由絲杠、導軌、伺服電機、減速機,支架等組成。其中700W伺服電機為其提供傳動動力;減速機增加其傳動的扭矩;滾珠絲杠提高傳動效率;導軌滑塊減小摩擦阻力,整體可以更好的保證傳動的穩定性,另一部分為上下傳動,由導軌、電缸、配重、支架等組成,其中電缸可以為其提供向下的壓力,使高速電機整體向下移動,當氣缸收回到原點位置時,配重帶動高速電機整體向上提升,使其回到點位。
雙桿氣缸夾持系統
該試驗機的打磨試樣,其固定方式是由兩組雙桿氣缸實現自動夾緊功能。分別由2組雙桿氣缸、2組固定支座以及不銹鋼底座組成。氣缸前端裝有橡膠墊,固定支座前端裝有石材專用橡膠夾墊,有利于增大接觸面積,增加摩擦力,減少打磨振動所產生的噪音,避免外力破壞石材表面。兩組氣缸可以實現同頻同步伸縮,可有效牢固的將試樣板固定在加工平臺上。
氣缸加載系統
本機采用了氣缸加載結構。本加載機構由空氣壓縮驅動加載。加載工作過程如下:
1,控制氣動比例閥工作。將空氣按相應比例大小,對氣缸進行充氣加載,當氣體達到一定壓強時氣缸輸出相對應的壓力數值,當壓力數值達到設定要求時,自動停止充氣加載。
2,加載控制。加載執行機構為標準氣缸,加載控制單元為電磁換向閥,空氣通過壓縮進入氣管,并流經電磁換向閥,通過控制電磁換向閥A、B通道的開閉,來實現氣缸活塞桿的前進和后退。
3,加載和卸載。采用二位五通電磁換向閥實現氣缸的前進后退。卸載線圈未上電時,加載線圈得電,氣缸活塞桿前進;加載線圈未上電,卸載線圈得電,氣缸活塞桿后退。
4,加載卸載壓力和速度的調整。
1)加載和卸載電缸上下兩端有調速閥,通過手動調整可以控制加載和卸載的速度。
2)加載氣管連接有氣動比例閥調節裝置。可以高精度控制管路中的氣體流量,達到控制氣缸加載的速度。
當試驗力開始加載,傳感器會將預置壓力輸入微機控制系統與預置壓力比較,然后由微機控制電機反轉,直至系統壓力與預置壓力平衡為止。