GPM-30微机控制滚动接触疲劳试验台 技术文件 201106-001-V01

GPM-30微机控制滚动接触疲劳试验机技术文件

济南益华生产

1、产品外观及主要用途

本试验台用于模拟轴承、轮箍、轧辊等滚动接触零件工况的失效试验，将一恒定的载荷施加于滚动或滚动加滑动接触的试样，使其接触表面受到循环接触应力的作用。通过控制和改变负荷、速度、滑差率、时间、摩擦配偶材料、表面粗糙度、硬度等参数的情况下进行测试，以评定试样材料的综合使用性能。满足标准GB10622-89金属材料滚动接触疲劳试验方法要求。

2、基本结构及原理

试验台主要由主机、静压作动器、油源、电器测控系统、软件部分、电脑及辅件等组成。

2.1试验台主机

采用卧式框架结构。机电一体。

主机主要由机架、主动运动机构、陪试运动机构、试验力加载机构、试验参数测量部分、试件副盘部分、辅件部分等组成：

? 机架。主要由机架、工作台、支架、运动连接机构、底板等部分组成。机架由工程

钢整体焊接，各部分紧固的安装在一起。机架满足结构空间和试验刚性要求，稳定可靠。 ? 主动运动部分。此部分卧式安装于主机工作台之上，伺服电机驱动主动轴带动主试

件做旋转运动，其间串联动态扭矩传感器和弹性联轴器。试验过程中恒扭矩输出，旋转速度无级可调，试验过程稳定、控制精度高。

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? 陪试运动部分。伺服电机驱动，通过同步圆弧齿型带传递带动传动轴以及陪试主轴

同步旋转，传动轴通过轴承座体固定于工作台上，陪试主轴安装于杠杆保持架一端，杠杆保持架可以传动轴为支点做杠杆运动以施加试验力。伺服控制系统调控试验转速。主动和陪试双伺服电机控制，可获得宽范围的滑差率。

? 试验力加载机构。采用液压作动器加载机构，位于主机下部，由静压油源和作动器

组成，并具有长时保压调节功能。试验时油缸活塞向上推动杠杆保持架一端，则另一端陪试主轴带动陪试件施加向下的压力于主动轴连接的主试件。主、陪试件之间可产生最大试验力30kN，油压传感器测量试验负荷。液压站和作动器特殊设计制造，整个加载试验过程平稳、可靠。

? 试验参数测量部分。采用油压传感器测量试验负荷，串联于主动轴上的扭矩传感器

动态测量试验扭矩。安装于油盒部分的铂电阻测量试验温度。并可配置声发射测控装置，实时检测试样振动信号。

? 主、陪试件按标准制作。试验副盘的设计满足试验装夹要求。采用油浸润滑。随机

附带试验工具。

? 显示控制。强电控制、供给系统，位于主机下部和电器箱。液晶显示器界面显示试

验数据，人机对话简单明了，操作控制方便。

? 油循环部分。需要时可安装油盒于摩擦副处，加入润滑油，使油液浸过下试环下边

缘，上、下试环旋转时通过油泵带入润滑油。可通过调节阀调节进油量，温度传感器可测量油液温度。

? 外观。整机结构紧凑，布局合理。主机壳体钣金件制作，表面喷塑。

2.2 测量控制系统

测控系统主要由工控计算机主机、液晶显示器、采集模块、控制板卡等组成。

试验参数测量控制系统由高精度扭矩传感器、油压传感器、测量放大器、A/D转换、稳压电源、记数电路等组成。通过各种信号处理，实现显示、控制及数据处理等功能。高性能多CPU系统采集数据并处理及进行控制、实时动态监视、测量、记录试验过程中的试验力、试验扭矩、摩擦系数、时间、速度、温度、振动等，试验过程中自动记录显示试验曲线。试验参数和历程可置，实时采集、分析处理、保存。

2.3 软件部分

软件主界面可实时显示试验力、摩擦力矩、振动振幅、试验速度、运行时试验温度和摩擦系数等试验参数。

参考界面：

曲线显示页面可实时显示和保存振动振幅—时间曲线、摩擦系数—时间、试验力—摩济南益华摩擦学测试技术有限公司 Tel：0531-85556502 Fax：0531-85556501 2

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擦系数、转速—摩擦系数、温度—时间等曲线。报表处理可根据用户需求填写相关试验资

料，如试验材料编号、润滑条件、报告编号、试验日期等，并可根据实际情况设置数据输

出的采样时间间隔（最小为1S）。数据保存根据采样时间间隔把试验力、摩擦力、摩擦系数、

温度等参数以.TXT或.RTF格式输出。保存试验数据可以Excel文档格式导出，方便处理。

2.4 安全保护：试验力、试验扭矩、试验时间、速度、温度等均设安全报警保护。并设有

控制按键和急停保护按钮。

3、主要技术指标和要求

3.1 试验力： 1.2～30kN

3.2 试验力示值相对误差： ≤±1％

3.3 试验力长时保持示值误差： ≤±1％F.S

3.4 试验扭矩： 1～20Nm

3.5 扭矩示值相对误差： ≤±1％

3.6 滑差率： 0～100％ 无极可调

3.7 试验转速： 5～3000 r/min 无级可调

3.8 试验时间控制范围： 1s～9999min

3.9 试验转数显示与控制范围： 999999999

3.10 试件尺寸： 内径30mm；外径55mm～65mm

3.11 试验空间： 满足摩擦副的装夹

3.12 伺服电机功率： 5 kW

3.13 停机控制方式： 手动/自动（时间、试验力、转数等）

3.14 主机外型尺寸： 1500×800×1600mm

3.15 试验机电器设备质量、装配质量和外观质量应符合GB/T2611的有关规定。

4、试验机的环境与工作条件：

4.1 在室温100C～350C范围内；

4.2 相对湿度不大于80%；

4.3在稳固的基础上正确安装；

4.4 在周围无振动、无腐蚀性介质和无强电磁场干扰的清洁的环境中；

4.5 电源电压的波动范围不应超过额定电压的?10%。

5、试验机主要配置：

5.1 主机一台（自主研制）

5.2 静压油源和作动器一套（自主研制）

5.3 进口伺服电机及驱动器两套

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5.4 高精度动态扭矩传感器一只

5.5 温度、油压传感器各一只

5.6 测量控制系统一套（自主研制）

5.7 控制软件一套（自主研制）

5.8 强电控制器（自主研制）

5.9 电脑一套

5.10 彩色喷墨打印机一台（佳能）

5.11 技术资料：含使用说明书、合格证书、装箱单、维护手册、软件光盘等

5.12 工具备件等一套

济南益华摩擦学测试技术有限公司是国内第一家专业从事摩擦学测试技术研究及试验仪器、试验设备开发的公司。是一家集科研、生产、销售、技术服务、学术交流于一体的高科技企业。

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第二篇：滚动接触疲劳试验机技术简介

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GPM-30微机控制滚动接触疲劳试验台

1、产品外观及主要用途

济南益华技术简介

本试验台用于模拟轴承、轮箍、轧辊等滚动接触零件工况的失效试验，将一恒定的载荷施加于滚动或滚动加滑动接触的试样，使其接触表面受到循环接触应力的作用。通过控制和改变负荷、速度、滑差率、时间、摩擦配偶材料、表面粗糙度、硬度等参数的情况下进行测试，以评定试样材料的综合使用性能。满足标准GB10622-89金属材料滚动接触疲劳试验方法要求。

2、基本结构及原理

试验台主要由主机、静压作动器、油源、电器测控系统、软件部分、电脑及辅件等组成。

2.1试验台主机

采用卧式框架结构。机电一体。

主机主要由机架、主动运动机构、陪试运动机构、试验力加载机构、试验参数测量部分、试件副盘部分、辅件部分等组成：

? 机架。主要由机架、工作台、支架、运动连接机构、底板等部分组成。机架由工程

钢整体焊接，各部分紧固的安装在一起。机架满足结构空间和试验刚性要求，稳定可靠。 ? 主动运动部分。此部分卧式安装于主机工作台之上，伺服电机驱动主动轴带动主试

件做旋转运动，其间串联动态扭矩传感器和弹性联轴器。试验过程中恒扭矩输出，旋转速度无级可调，试验过程稳定、控制精度高。

? 陪试运动部分。伺服电机驱动，通过同步圆弧齿型带传递带动传动轴以及陪试主轴济南益华摩擦学测试技术有限公司 Tel：0531-85556502 Fax：0531-85556501 1

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同步旋转，传动轴通过轴承座体固定于工作台上，陪试主轴安装于杠杆保持架一端，杠杆保持架可以传动轴为支点做杠杆运动以施加试验力。伺服控制系统调控试验转速。主动和陪试双伺服电机控制，可获得宽范围的滑差率。

? 试验力加载机构。采用液压作动器加载机构，位于主机下部，由静压油源和作动器

组成，并具有长时保压调节功能。试验时油缸活塞向上推动杠杆保持架一端，则另一端陪试主轴带动陪试件施加向下的压力于主动轴连接的主试件。主、陪试件之间可产生最大试验力30kN，油压传感器测量试验负荷。液压站和作动器特殊设计制造，整个加载试验过程平稳、可靠。

? 试验参数测量部分。采用油压传感器测量试验负荷，串联于主动轴上的扭矩传感器

动态测量试验扭矩。安装于油盒部分的铂电阻测量试验温度。并可配置声发射测控装置。 ? 主、陪试件按标准制作。试验副盘的设计满足试验装夹要求。采用油浸润滑。随机

附带试验工具。

? 显示控制。强电控制、供给系统，位于主机下部和电器箱。液晶显示器界面显示试

验数据，人机对话简单明了，操作控制方便。

? 外观。整机结构紧凑，布局合理。主机壳体钣金件制作，表面喷塑。

2.2 测量控制系统

测控系统主要由工控计算机主机、液晶显示器、采集模块、控制板卡等组成。

试验参数测量控制系统由高精度扭矩传感器、油压传感器、测量放大器、A/D转换、稳压电源、记数电路等组成。通过各种信号处理，实现显示、控制及数据处理等功能。高性能多CPU系统采集数据并处理及进行控制、实时动态监视、测量、记录试验过程中的试验力、试验扭矩、摩擦系数、时间、速度、温度等，试验过程中自动记录显示试验曲线。试验参数和历程可置，实时采集、分析处理、保存。

2.3 软件部分

软件主界面可实时显示试验力、摩擦力矩、试验速度、运行时试验温度和摩擦系数等试验参数。

曲线显示页面可实时显示和保存摩擦力矩—时间、试验力—摩擦系数、速度—摩擦系数、温度—时间等曲线。报表处理可根据用户需求填写相关试验资料，如试验材料编号、润滑条件、报告编号、试验日期等，并可根据实际情况设置数据输出的采样时间间隔（最小为1S）。数据保存根据采样时间间隔把试验力、摩擦力、摩擦系数、温度等参数以.TXT或.RTF格式输出。保存试验数据可以Excel文档格式导出，方便处理。

2.4 安全保护：试验力、试验扭矩、试验时间、速度、温度等均设安全报警保护。并设有控制按键和急停保护按钮。

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3、主要技术指标和要求

3.1 试验力： 1.2～30kN

3.2 试验力示值相对误差： ≤±1％

3.3 试验力长时保持示值误差： ≤±1％F.S

3.4 试验扭矩： 1～20Nm

3.5 扭矩示值相对误差： ≤±1％

3.6 试验转速： 5～2000 r/min 无级可调

3.7 试验时间控制范围： 1s～9999min

3.8 试验转数显示与控制范围： 999999999

3.9 试件尺寸： 标准要求

3.10 试验空间： 满足摩擦副的装夹

4、试验机的环境与工作条件：

4.1 在室温100C～350C范围内；

4.2 相对湿度不大于80%；

4.3在稳固的基础上正确安装；

4.4 在周围无振动、无腐蚀性介质和无强电磁场干扰的清洁的环境中；

4.5 电源电压的波动范围不应超过额定电压的±10%。

5、试验机主要配置：

5.1 主机一台（自主研制）

5.2 静压油源和作动器一套（自主研制）

5.3 进口伺服电机及驱动器两套

5.5 电脑一套

5.6 彩色喷墨打印机一台（佳能）

5.7 技术资料

5.8 工具备件等一套

电话：0531-85556502

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