RWS50电子蠕变松弛试验机使用说明书.doc

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1、长春试验机研究所有限公司 RWS50 电子蠕变松弛试验机使用说明书RWS50电子蠕变松弛试验机使用说明书长春试验机研究所有限公司目 录一、用途 1二、主要技术指标 1三、原理结构概述 2四、主机工作原理 3五、高温夹头和变形测量引伸计 4六、温度控制系统 5七、安装 11八、试验流程 13九、蠕变持久松弛试验软件操作说明 14十、操作维护注意事项 20附1 22附2 23附3 18附4 19附4 20附6 21 一、用途 RWS50型电子蠕变松弛试验机（以下简称试验机）主要用于金属材料的高温拉伸蠕变、持久强度、松弛、低周疲劳和蠕变疲劳试验,还可以进行高温短时拉伸强度试验。.二、主要技术指标1）

2、最大试验力： 50kN;2）试验力测量误差：0.5%示值（从最大试验力1%开始）；3）在负荷范围0.3-50kN内，示值变动度：0.5%；4）上下夹头同轴度：不大于10%；5）变形测量范围： 10mm；;9) 试验温度：150 1000 ；10）温度控制波动度：不大于2 ;11）温度梯度： 不大于3；12）外形尺寸：主 机：7105502200 mm高 温 炉：320440（mm）三、原理结构概述RWS50 型电子蠕变松弛试验机，是用于材料力学性能测试的新型机电一体化试验设备。本系列产品采用计算机系统和板卡式数字测量控制系统组成，自动、精确地测量和控制试验力、位移和变形等试验参数，是一种多功能

3、高精度的试验机。可用于金属和非金属材料的蠕变、松弛、持久等试验。各种试验数据由计算机进行处理和屏幕显示，并由打印机自动打印试验曲线和试验结果。试验机由长春试验机研究所生产的主机、大气炉、变形测量引伸计及板卡测量控制系统、温控系统等部分组成。主机结构先进，造型美观大方。特点：大气炉通过支承架固定在主机的台面上，图1为试验机的结构原理示意图 图1 试验机结构原理示意图四、主机工作原理主机的结构见图1。加载机架是一个由上横梁、中台板、底板及两根支柱和四根角钢支承起来的门形框架。测力传感器固定在下拉管上，在中台板和底板上安装加载驱动系统。加载驱动系统由交流伺服电机、蜗轮减速器、滚珠丝杠、拉管、支承杆

4、及导向臂构成。工作时交流伺服电机通过齿形带带动蜗轮减速器，减速器输出轴与滚珠丝杠相连，加载拉杆固定在滚珠丝杠的螺母上，滚珠丝杠由一对向心轴承和一对止推轴承支承固定在支承杆上，在拉管上安装一个导向臂，其上装有两个轴承，可沿固定在机架中台板上的导向杆上下移动，但不能转动。这就使当滚珠丝杠旋转时，拉管只能上下移动，而不发生转动。在测力传感器下端及拉管上端各装有一个由杆端关节轴承构成的万向节，用以消除上下拉杆同轴度偏差对试验的影响。 五、高温夹头和变形测量引伸计1、结构原理高温夹头和变形测量引伸装置的构成包括下面各部分：上下高温拉杆、高温上下夹头、引伸计上下卡环、锥套、变形测量上下引伸杆和引伸杆导向机

5、构等。卡环夹持试样标距凸台应可靠，高温下不应松动，试验后又易拆卸。变形测量引伸杆和导向机构，必须准确无误地将试样标距内的变形传递给变形传感器（光栅传感器）。导向机构应辅助变形引伸杆沿给定的导向面灵活移动。1）圆试样卡环与试样标距凸台尺寸配合，并都用锥套将两半部卡夹在试样标距上。2）试样上下卡环各有一对引伸杆（板状）从试样两侧引伸到炉外，并各自都与托架固定。托架上分别装有导套和螺杆，导套上安装光栅传感器。托架与下拉杆间用滚轮导向，靠拉伸弹簧压紧。2、使用方法1）将高温上下拉杆分别安装到主机上下接头上（升温过程中下拉杆不应与主机连接）；如连接所加负荷不应使试样受到大于10N/mm2应力。2）在拉杆

6、上安装上下夹头，然后将试样上下锥套套在试样上（注意锥套的大小头），试样再与上下高温夹头连接。3）高温引伸杆安装：先将试样下标距与下卡环及引伸杆等装到试样上台肩上，再将锥套固紧卡环，然后把试样上标距上卡环装到试样上台肩上，再将锥套固紧卡环。4）分别在上下托架与拉杆间装上滚轮，并将两侧托架用弹簧拉紧。5）在两侧导套上安装光栅变形传感器。6）使试样处在大气炉中心处，引伸杆各部分不准与炉壁接触，然后将炉门关上。7）在上拉杆上安装挡热板。8）试样加热时，主机应负荷保持，避免热胀顶坏高温夹头等。9）预负荷保持期间，试样温度升到设定温度并且保温时间到达后，由软件自动对变形清零，准备开始高温试验。10）试验结

7、束，大气炉降到30（试验停止温度，可设定）以下，打开大气炉。六、温度控制系统1、工作原理给定值为目标温度值，测量值为热电阻测量的温度值送入温控器AI-808，由温控器进行比较、PID运算，根据运算结果输出一系列可移动触发脉冲加到可控硅上，以控制可控硅导通角，导通角大小决定阻丝所加电压的高低，也就是可调节大气炉的功率。当温度接近目标值时，这一过程是不断进行的，最终使箱内的温度稳定在目标值上。2、构成温 度 控 制 器 baaacgfed1）操作面板：a、AI808温控仪表。b、加热启动按钮按下此按钮，炉子开始加热，同时运行灯亮。c、加热停止按钮按下此按钮，停止加热。d、变形超限灯变形超限，此灯亮

8、e、试验结束灯试验结束，此灯亮。f、温度异常灯温度异常，此灯亮。3、温控仪表面板简介上显示窗，测量值显示下显示窗，给定值显示显示转换（兼参数设置）数据减少键（兼程序运行/暂停操作）误！未找到引用源。误！未找到引用源。误！未找到引用源。误！未找到引用源。误！未找到引用源。PVSV误！未找到引用源。误！未找到引用源。数据增加键（兼STOP）数据移位（兼A/M手动/自动切换）10个LED指示灯，其中MAN灯灭表示自动控制状态，亮表示手动输出状态；PRG表示仪表处于程序控制状态；M2、OP1、OP、AL、AL2、AU1、AU2等等分别对应模块输入输出动作；COM灯亮表示正与上位机进行通讯。4、基本使

9、用操作步骤待高温引伸计调整完完后，即可按如下步骤进行操作。1）置温控操作面板上的“电源开关”为“开”位置，此时仪表上电，温控表进入显示状态（见下图），按钮与报警灯处于初始状态。2）温控仪表基本操作升、降温的大部分工作主要由仪表完成，温度控制的好坏取决于温控表使用的熟练程度，希望用户通过下面的介绍再结合仪表使用说明书V7.0熟练掌握仪表的操作。显示切换：温控表上电后进入显示状态，按 键可以在两种基本显示状态之间切换，如下图所示。修改数据：如果参数锁没有锁上，仪表下显示窗显示的数值除AI -808显示的自动输出值外，其余数据均可通过按 、 或 键来修改下显示窗口显示的数值。手动/自动切换：该仪表具

10、有两种工作状态，即手动与自动工作状态。在显示状态下，按 键，可以使仪表在自动及手动两种状态下，直接 、 键可手动增加或减小输出值。通过手动升温可知道多大输出、维持多高温度，这对 oPH参数（输出上限）输入有帮助。另外，手动自整定在某些场合能获得更准确的自整定结果（详见AI-808说明书第18页）。 设置参数：在基本状态或下，按 键并保持约2秒钟，即进入参数设置状态。按 键，仪表将依次显示各参数。按 、 、 键可修改参数值。按 键并保持不放，可返回上一级参数。按 键不放接着按 键可退出参数设置状态。如果没有按键操作，约30秒钟后会自动退出参数设置状态。3）温控表参数设定： 目标给定值SV：在基本

11、状态下，按 、 、 键，输入目标给定值。在升温过程中也可修改该值。上限报警值HIAL：使仪表进入状态按 键找到上限报警HIAL参数，按 、 、 键输入上限报警值，其值由用户按需要而定。具体设置见后文举例。该值决定控制柜上“故障报警器”是否报警。三块仪表中只要其中任一出现测量值高于上限报警值时，故障报警器即声光报警，仪表下显示窗HIAL闪烁及AL1指示灯亮提醒用户来处理，或阻丝断（配合相应段电流表）或其它什么情况发生。正偏差报警dHAL：当偏差值（测量值PV减给定值SV）大于dHAL时产生正偏差报警。该值决定控制柜上“故障报警器”是否报警。三块仪表中只要其中任一出现偏差值高于正偏差报警值dHAL

12、时，故障报警器即声光报警，仪表下显示窗dHAL闪烁及AU1指示灯亮提醒用户来处理，产生此报警后加热回路被切断，需重新启动加热。 回差dF：该参数详解见AI-808使用说明书，推荐值02.0。在参数设置状态下，按上述步骤输入该值。该值产生影响如下。当测量值低于HIAL-dF时产生上限报警解除；当偏差小于dHAL-dF时正偏差报警解除。 控制方式CtrL：出厂时该值为1，允许从面板上启动自整定，初次自整定结束后，仪表会自动置该值为3或4，此时禁止从面板上启动自整定。以后若再次启动自整定可在参数设置状态下置该值为2即可。 参数M5、p、t：温度控制的好坏主要取决于这三个参数，建议用户使用仪表的自整定

13、功能确定这三个参数。 输入规格Sn：K型热电偶，值为0。 主输入平移修正Sc：Sc参数用于对输入进行平移修正，以补偿热电偶冷端自动补偿的误差。PV补偿后=PV补偿前+Sc。一般应设置为0，乱设置会导致测量误差。输出方式oPt：该值置8不可修改，因为采用的是可控硅移相触发方式输出。输出上限oPH、输出下限oPL：限制调节输出功率的最大值、最小值。该值取决于目标给定值，可防止加热电流大幅度变化和过冲，即炉温摆动。报警输出定义ALP：该值置5533，即上限报警由AL1输出，正偏差报警由AU1输出。参数锁Loc：Loc=0允许修改现场参数、给定值，Loc=808可设置全部参数及给定值。通讯地址Addr

14、Addr=0，通讯波特率bAud：该值为9600。运行状态run：run参数定义自动/手动工作状态。Run=0手动调节状态。Run=1，自动调节状态。Run=2自动调节状态，并且禁止手动操作。不需要手动功能时，该值置2可防止误入手动状态。以上为仪表工作时用到的主要参数，详解及其它参数的使用请阅读温控表使用说明书。上述参数预置正确，仪表即可正常工作。4）加热升温：点动面板上“加热”按钮，此时按钮灯亮指示已开始升温，升温快慢与oPH参数有关，oPH值大、升温快、但容易过冲，希望用户试着给定该值。5）自整定：系统在不同给定值下整定得出的参数值不完全相同，执行自整定功能前，应先将给定值设置在最常用值

15、或是中间值上，如果系统是保温性能好的炉子，给定值应设置在系统使用的最大值上，再执行启动自整定的操作功能。自整定结束后初次使用，控制效果可能不是最佳，需要使用一段时间（一般与自整定需要的时间相同）后方可获得最佳效果。6）降温：待试验完毕后，大气炉停止加热，或随时点动“加热停止”按钮，大气炉停止加热，自然冷却。至此完成一次试验工作。注意：当目标给定值较大时，建议分几步升温，这样可防止较大的加热电流冲击阻丝，可延长阻丝的使用寿命。七、安装 1、对试验室要求试验机应安装在具备下列条件的试验室内：1）室温3010，相对湿度不大于80%RH；2）无震动、无腐蚀性介质；3）工作时无强磁场干扰，周围空气无强对

16、流；4）三相五线制电源，50Hz，380V，4kW(单台)，电源波动不大于10%；注意:地线必须可靠接于大地，不能不接地线或零线地线混接，否则有可能烧毁控制器或有触电危险。2、计算机控制软件安装将软件系统安装盘插入相应的驱动器中，运行相应程序。详见软件部分说明。3、计算机系统硬件安装在计算机断电情况下，将板卡插入相应的扩展槽内，拧紧固定螺钉。将各插头与相应插座可靠接好。注意：切勿带电插拔板卡与各插头。4、主机安装试验机打开包装箱后，应按装箱单检查配套是否齐全，运输过程中有无损坏。试验机运到试验室后，应首先擦掉包装时在有关部件上涂的防锈油脂，及运输过程中落的灰尘。试验机应安装在稳固的地面上。主机

17、定位后，应在机座四个调节水平度的支承螺杆下面放好垫铁，然后将0.02/1000精度的水平仪放到试验机台面上，通过调整四个调节螺杆，使试验机的水平度达到0.2/1000。计算机应根据试验室情况，摆放到合适的位置，与主机的连线，应按标记插到相应的插座上。八、试验流程1、打开计算机电源。2、按下主机上的电源开关，主机电源接通。3、打开试验软件，在安装试样之前，先将下拉杆放入下部连接套，将负荷清零，此后负荷不再做清零操作，安装好试样，调节拉杆位置，插入下拉杆插销。4、用手动对试样加一小预负荷，然后调节引伸计上的调零螺钉使对应的变形传感器显示基本为零。5、打开相应的大气炉控制系统的电源开关，把温控仪表的

18、设定温度设定在30以下。6、运行试验程序，并设定好各项试验参数。7、点击计算机屏幕上的启动键，开始试验。8、预负荷保持时间到后，打开温控箱上加热开关，等待升温。9、温度保持时间到后，试验按设定的程序进行。10、当满足设定的试验停止条件时，试验会自动停止。点击计算机屏幕上的试验停止键，结束试验状态；11、手动卸掉作用到试样上的载荷，将下拉杆与下万向节的连接销拔掉，然后将大气炉断电降温。12、关掉主机电源、计算机电源、大气炉电源。九、蠕变持久松弛试验软件操作说明、设置温度表入口如下，需要选定“采集温度值”复选框，就可单击“设置温度梯度表”按钮进入。单击上述按钮进入下页的界面1） 在升温前，程序会自

19、动控制加载并保持在第一行所设置的力值上，如本例所示为：300N；2） 上限报警温度会在开始试验时分别写入3块表中；3） 最终温度稳定时间是指：在3个温控器全部达到最终控制温度后，经过多少分钟试验正式开始，如本例所示为：30 min ;4） 允许温度波动：在三个温控器的温度都达到目标值之后，如果经过由“最终温度稳定时间”设定的时间后温度的波动还超过本设定值，则正式试验推迟进行，试验倒计时变负。5） 试验后温度是指试验结束后，程序会把所设定的目标温度分别写入3块表中，如本例所示温度为：25；6） 温度控制表： 表格中含有三列数据，分别为段号、目标温度和控制时间。具体设置多少段取决于表格下面的“控温

20、段数”文本框。7） 保存控温表：单击“保存控温表”按钮就可将这些数据保存到文本文件中，以便下次调出使用。、其他注意事项）不需要使用任何一种清零方式，程序在合适的时候自动清零）摘引伸计相应设置无效，不需要进行设置。）针对蠕变试验，控制过程只能设置一段，即单纯的力控制，然后保持，不允许设置其它试验段，如下图：） 数据采集：要激活数据采集，至少要设置常规采样频率和保持段采样频率） 断裂检测：要激活断裂检测） 试验开始后，进入加载升温阶段，界面如下，加载时速度为1mm/min,目标如温度表所设。界面如下，显示“等待升温”。） 最终温度到达后进入试验倒计时，如下图：） 通常情况下倒计时为零后，程序自动对

21、变形和位移清零，并按照自由分段流程进行控制，直到保持时间到；如果倒计时为零后温度波动超过设定值，则倒计时变负，正式试验推迟到温度波动不超过设定值后进行。） 动态标定时间间隔设置只在蠕变、松弛和持久试验中出现，一般要在30 min 以上，目的是为了抑制长时试验时放大器零点漂移。）在蠕变和松弛试验中，在方法定义-设备及通道-变形测量中，设置设备类型为“测量两路轴向变形”。十、操作、维护注意事项1、控制拉杆上、下限位置的限位开关，应根据大气炉的位置和试样装夹情况，调到合适的位置，当拉杆移动时，不致于使下拉杆撞到大气炉上，损坏零部件。2、当试验时遇到紧急情况，可立即按下手动盒上的白色急停按键，使拉杆立

22、即停止运动。3、应经常保持试验机清洁，台面及两根立柱应保持干燥，立柱上应经常用油抹布擦，防止生锈，下拉管与向铜套处应定期用油壶加注润滑油。4、试验停止时一定要先将下拉杆与万向节间的插销拔掉后，才可以降温,否则由于试样冷却收缩有可能使力传感器过载损坏。5、当意外断电时,为防止温度降低,试样、拉杆收缩造成试样断裂或传感器超载，可用随机配置的摇把，插到减速器皮带轮上，手摇将试样上的力卸掉。6、高温引伸计在拉伸过程中不应与大气炉膛各部分接触。7、高温引伸计使用后，注意保护，防止撞击产生变形和部件连接松动。8、拉伸试验时，注意引伸计最大移动范围。9、不带电情况下定期对配电板进行检查和维护。10、禁止带电

23、插拔各插头。11、不要随意改动Ajust软件里的设置。12、本系统的工控机是控制专用，不要在此机器上安装游戏、玩游戏；尽量也不要安装其它软件。13、做试验过程中，不要触摸大气炉、高温引伸计、高温拉杆等。14、光栅尺超限再次调整时，尽可能地小力量水平旋转顶丝，调整完一定要锁紧顶丝，每一次调整幅度不能大于一个变形报警极限值。15、在升温时间没有要求时，尽可能减小大气炉的输出功率，延长大气炉的使用寿命。16、试验机工作要求室温在2040之间。 -27-附1 手动盒使用说明 手动盒外形如图所示, 手轮可以进行速度调整,可以向右旋转进行加速到最高速的80%, 向左旋转进行减速到速度为0。 使用时,先按手动盒的升或降按钮, 然后旋转手动盒进行速度调整。 当调整adjust软件的“手轮灵敏度”参数时, 会使调整速率提高或降低。 当按下手动盒手轮时, 起到急停效果。 手轮还可以用按键的方式进行加速: 当按一下”升”键,速度为试验机最高速度的0.1%； 按两下,速度变为试验机最高速度的1%； 按三下, 速度变为试验机最高速度的10%； 按四下, 速度变为试验机最高速度的80%。附2配电板接线原理图附3温控箱接线图1附4温控箱接线图2附5温控箱接线图3附6温控箱接线图4