專利名稱：自動(dòng)等速率加荷壓力試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于水泥或混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的壓力機(jī)。
現(xiàn)有的用于水泥或混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的壓力機(jī)，大多采用由微型計(jì)算機(jī)控制電磁比例調(diào)速閥，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)等速率加壓。這種微機(jī)控制電磁比例調(diào)速閥系統(tǒng)的不足在于，其電磁比例調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，成品比率低，穩(wěn)定性差，調(diào)整及維修困難，且價(jià)格昂貴，故難以推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的在于為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性高的，其液壓系統(tǒng)采用改進(jìn)的節(jié)流閥，經(jīng)一次性整定，用微機(jī)控制柱塞泵的轉(zhuǎn)速，即可達(dá)到壓力值等速率上升的自動(dòng)等速率加荷壓力試驗(yàn)機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
整個(gè)壓力試驗(yàn)機(jī)均采用現(xiàn)有通用的器件組合而成。即由油箱、柱塞油泵、油缸、電磁閥、濾油器、節(jié)流閥、電動(dòng)機(jī)、調(diào)速器、以及微型計(jì)算機(jī)、數(shù)/模、模/數(shù)轉(zhuǎn)換和傳感器等元器件組裝而成。
本實(shí)用新型的技術(shù)思想是，由微機(jī)經(jīng)傳感器檢測壓力變化情況，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制油泵轉(zhuǎn)速，并在節(jié)流閥有效配合下達(dá)到等速率加荷。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是，由微型計(jì)算機(jī)控制的調(diào)速器控制用于驅(qū)動(dòng)柱塞油泵的電動(dòng)機(jī)；柱塞油泵的出油口連接電磁閥，連接濾油器，連接傳感器、連接油缸；濾油器的另一端連接節(jié)流閥、傳感器的另一端連接微型計(jì)算機(jī)；柱塞油泵的進(jìn)油口、電磁閥的另一端、節(jié)流閥的另一端連接油箱。
為增強(qiáng)系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，柱塞油泵的出油口還連接一個(gè)節(jié)流閥，這個(gè)節(jié)流閥的另一端連接蓄能器。
為獲得節(jié)流閥的穩(wěn)定的節(jié)流特性，節(jié)流閥的閥芯端部外徑表面上設(shè)置有兩條對稱的節(jié)流槽，節(jié)流槽的徑向夾角為60-90°，其軸向傾斜度為10-15°。
本實(shí)用新型有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和效果1、由于采用的全是現(xiàn)有的通用器件，故而結(jié)構(gòu)簡單，組裝容易，成本很低；2、由于采用了普通節(jié)流閥大泄流特性，經(jīng)壓力傳感器檢測及微機(jī)控制油泵電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?？蓪?shí)現(xiàn)恒速率加荷；3、微機(jī)中采用軟件細(xì)分的加荷技術(shù)，可達(dá)到0.2KN/S的加荷，速率的精密控制；4、由微機(jī)控制調(diào)速器，使電動(dòng)機(jī)可團(tuán)環(huán)跟蹤壓力值，因而實(shí)現(xiàn)了固定壓力點(diǎn)的保壓功能。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的節(jié)流閥閥座和閥芯配合的示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的節(jié)流閥閥芯的左側(cè)視示意圖。
圖中1-電動(dòng)機(jī)，2-柱塞油泵，3-油箱，4-電磁閥，5-濾油器，6和6′-節(jié)流閥，7-壓力傳感器，8-微型計(jì)算機(jī)，9-速率數(shù)顯示器，10-力值數(shù)顯示器，11-打印機(jī)，12-鍵盤，13-調(diào)速器，14-下壓座降速檢測限位開關(guān)，15-下壓座上升高度檢測限位開關(guān)，16-油缸，17-活塞桿，18-下壓座，19-試塊夾具，20-上壓座，21-蓄能器，22-節(jié)流閥閥座，23-節(jié)流閥閥芯，24-節(jié)流槽。
如圖1所示，電動(dòng)機(jī)(1)通過皮帶或聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)柱塞油泵(2)，柱塞油泵(2)出油口經(jīng)油管與電磁閥(4)、濾油器(5)、油缸(16)、傳感器(7)、節(jié)流閥(6′)連接。節(jié)流閥(6′)的另一端連接蓄能器(21)，濾油器(5)的另一端與節(jié)流閥(6)連接。柱塞油泵(2)的進(jìn)油口，電磁閥(4)、節(jié)流閥(6)的另一端與油箱(3)連接。傳感器(7)的另一端與微型計(jì)算機(jī)(8)連接。與微型計(jì)算機(jī)(8)連接的還有在上下壓座(20和18)閉合處設(shè)置的下壓座降速檢測開關(guān)(14)和限制下壓座上升高度的檢測開關(guān)(15)、速率數(shù)顯示器(9)、力值數(shù)顯示器(10)、鍵盤(12)、打印機(jī)(11)和控制電動(dòng)機(jī)(1)的調(diào)速器(13)。
本實(shí)用新型的節(jié)流閥(6和6′)與通常節(jié)流閥有所不同，其閥芯(23)的端部外徑表面上設(shè)置了兩條對稱分布的節(jié)流槽(24)，其徑向夾角為60-90°，其軸向傾斜角度為10-15°，節(jié)流槽(24)的長度一般應(yīng)等于或大于閥芯(23)的外徑。
本實(shí)用新型的柱塞油泵(2)經(jīng)由電動(dòng)機(jī)(1)驅(qū)動(dòng)，將液壓油從油箱(3)泵入油缸(16)，推動(dòng)活塞和活塞桿(17)及下壓座(18)上升，使裝有水泥或混凝土試驗(yàn)塊的抗壓夾具(19)與上壓座(20)相觸受壓，隨著壓力升高，壓力傳感器(7)的信號經(jīng)放大和模/數(shù)轉(zhuǎn)換由微機(jī)(8)處理出壓力值和加荷速率值，分別送入數(shù)字顯示器(10和9)顯示。同時(shí)，根據(jù)速率大小由微機(jī)(8)經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換，去控制調(diào)速器(13)，使電動(dòng)機(jī)(1)閉環(huán)跟蹤設(shè)定的加荷速率。利用微機(jī)(8)控制調(diào)速器(13)在足夠的范圍內(nèi)按等速率增壓規(guī)律改變柱塞油泵(2)的輸出流量，即可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)等速率加荷。本實(shí)施例依壓力值測量范圍以及減少起始壓力的要求，調(diào)速比已達(dá)1∶30。為滿足計(jì)量標(biāo)定時(shí)慢讀數(shù)即慢檢的要求，采用了軟件細(xì)分技術(shù)，將調(diào)速分辨率提高到104數(shù)量級以上。在此條件下，可在某一點(diǎn)跟蹤壓力值，實(shí)現(xiàn)保壓功能。本實(shí)施例利用節(jié)流閥(6和6′)的泄流特性，即當(dāng)節(jié)流面積，油粘度等因素固定時(shí)，泄流量與壓力的平方根值相關(guān)，經(jīng)合理整定，能獲得一條實(shí)用的油泵轉(zhuǎn)速(相當(dāng)于流量)和壓力的關(guān)系曲線。
節(jié)流閥(6和6′)的整定，要留有充分的余量，以保證在油溫增高或油粘度下降時(shí)仍能達(dá)到最大力值。在節(jié)流閥(6)前需加裝濾油器(5)以提高工作的穩(wěn)定性。電磁閥(4)用來在任何狀態(tài)下快速卸荷。如自動(dòng)檢測過程，是在試件破碎出現(xiàn)負(fù)速率時(shí)自動(dòng)快速卸荷；或當(dāng)用測力環(huán)標(biāo)定壓力精度時(shí)，可人工操作強(qiáng)制卸荷。蓄能器(21)是用于吸收柱塞油泵(2)的低頻脈動(dòng)。節(jié)流閥(6′)的作用是當(dāng)水泥或混凝土試塊破碎時(shí)，蓄能器(21)中的能量不致瞬時(shí)釋放，而是慢慢放出。檢測上下壓座(20和18)閉合位置處的接近開關(guān)(14)，可用來將快速上升速度降低到十分之一左右，再讓試件接觸受壓。接近開關(guān)(15)是用來限制活塞的上升高度。壓力值檢測精度通過微機(jī)(8)處理對壓力傳感器(7)非線性補(bǔ)償，可提高到±0.5％以上。測試結(jié)果由微型打印機(jī)(11)按標(biāo)準(zhǔn)格式打印輸出。整機(jī)通過鍵盤(12)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置、開泵、關(guān)泵、加荷、卸荷、慢檢、峰值顯示、結(jié)果打印等操作。程序具備超壓力保護(hù)(103％)、過流保護(hù)(120％)、超速率限制等功能，以防止不正確調(diào)整或誤操作引起的機(jī)器損傷。
本實(shí)施例已達(dá)到了優(yōu)于國標(biāo)的下述技術(shù)指標(biāo)力值范圍30-300KN全范圍精度±0.5KN加荷速率2.4-5KN/S±3％慢檢速率0.2KN/S
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)等速率加荷壓力試驗(yàn)機(jī)，由油箱、柱塞油泵、油缸、電磁閥、濾油器、節(jié)流閥、電動(dòng)機(jī)、調(diào)速器，以及微型計(jì)算機(jī)、傳感器等諸元器件組成，其特征在于由微型計(jì)算機(jī)(8)控制的調(diào)速器(13)控制用于驅(qū)動(dòng)柱塞油泵(2)的電動(dòng)機(jī)(1)；柱塞油泵(2)的出油口連接電磁閥(4)，連接濾油器(5)，連接傳感器(7)，連接油缸(16)；濾油器(5)的另一端連接節(jié)流閥(6)，傳感器(7)的另一端連接微型計(jì)算機(jī)(8)；柱塞油泵(2)的進(jìn)油口、電磁閥(4)的另一端、節(jié)流閥(6)的另一端連接油箱(3)。
2.按權(quán)利要求1所述的自動(dòng)等速率加荷壓力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于柱塞油泵(2)的出油口還連接一個(gè)節(jié)流閥(6′)，節(jié)流閥(6′)的另一端連接蓄能器(21)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)等速率加荷壓力試驗(yàn)機(jī)，其特征在于節(jié)流閥(6和6′)的閥芯(23)端部外徑表面上設(shè)置有兩條對稱的節(jié)流槽(24)，節(jié)流槽(24)的徑向夾角為60-90°，其軸向傾斜度為10-15°。
專利摘要一種用于水泥或混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)的自動(dòng)等速率加荷壓力試驗(yàn)機(jī),其構(gòu)成是由微機(jī)控制的調(diào)整器控制驅(qū)動(dòng)柱塞油泵的電動(dòng)機(jī),柱塞油泵的出油口連接電磁閥、濾油器、傳感器、油缸,濾油器的另一端連接節(jié)流閥,傳感器的另一端連接微機(jī);柱塞油泵的進(jìn)油口、電磁閥的另一端、節(jié)流閥的另一端連接油箱。節(jié)流閥的閥芯上開有節(jié)流槽。微機(jī)經(jīng)傳感器檢測壓力變化情況控制柱塞油泵轉(zhuǎn)速,并在節(jié)流閥配合下實(shí)現(xiàn)等速率加荷。本機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可靠性好。
文檔編號G01N3/08GK2275239SQ9624652
公開日1998年2月25日 申請日期1996年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月8日
發(fā)明者馮金益, 徐波 申請人:馮金益, 徐波