冲击试验台控制元件的安装与调试
[keyword]: impact test; impact test; reliability 目录
引言 1
一、冲击试验台的基本概述 2
（一）概述 2
（二）工作原理 2
二、冲击试验台控制元件安装 3
（一）行程开关 4
（二）计数装置 4
（三）电磁阀 4
（四）面板 4
三、 冲击台试验台的调试 5
（一）改变冲击高度而波形发生器不变 5
（二）改变波形发生器而冲击高度不变 5
（三）主要技术数据及精度指标 6
（四）故障及修理 7
（五）维护与保养 7
总结 8
参考文献 9
谢辞 10
引言
冲击试验自从被人们开发出来已经有百年历史。作用于容器、发电站、桥梁、管道等多方面。冲击试验间接或直接的作用于材质方面的检测，所以在材料生产的质量上还有工艺加工方面都有不可抹灭的作用。在这强大的冲击试验背后，需要的是对控制元件的安装，东西虽小，确对冲击试验起着关键性作用。本文就是通过自己切身实践，对这些控制元件的安装进行详细的说明，以及安装后的调试做出的指标进行说明。
一、冲击试验台的基本概述
（一）概述
随着科学和技术的不断发展，尤其是自动化技术、计算机模拟的虚拟振动试验平台的问世，上下距离的测量和力的大小的测量都得到了准确的数值，从原本落后无人关注发展的行列一下子进入了先进行列。技能的参数也从定性走向定量，更加准确的反映出多种冲击性能参数。为冲击试验未来的发展打下了坚实的基础。相信不久，它会渐渐的成为发展的主流。
相比于发达国家，中国 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
的垂直冲击台和振动台试验技术并没有达到相同技术水平，但在当今日益发展的国情下，优秀的实验技术人才不断增加，相信会有一天我国在冲击实验技术以及各行业的振动试验技术上能够超越发达国家，为整个人类社会做出重大的贡献。如图1-1所示。
图1-1 气动冲击台
（二）工作原理
它是以气压驱动提升的方式将工作台面提升到设定高度，将台面提升到设定的高度后，气液制动装置瞬间将台面锁住，然后气压系统换向，提升气缸活塞杆下降，当提升气缸活塞杆下降到最低点时，气压系统停止供气，气液制动装置释放台面，台面自由下落，与安装在底座上的波形发生器碰撞，产生一个冲击波形，安装在台面上的传感器将冲击产生的波形信号采集并传到分析软件中，通过电脑显示器显示出来。同时，台面会反弹，制动装置会瞬间启动将工作台面锁住，避免二次冲击，从而完成一次冲击试验。
台体包括：支架、导向柱、提升油缸、工作台面、波形发生器、行程开关、底座、减震气囊。（见图1-2台体结构示意图）
图1-2 气动冲击台结构示意
二、冲击试验台控制元件安装
图2-1 液压原理图
冲击台采用液压驱动、提升油缸提升、高压油液制动定位、计数装置检测提升高度、高压油液失压释放工作台面自由跌落、冲击脉冲完成后高压油液制动防止二次冲击。
冲击台的动作顺序为：三位四通电磁阀1DT得电，提升油缸活塞杆上升，当上升到吊柱与工作台面两侧吊耳接触后，行程开关K1闭合，二位四通电磁阀3DT得电，高压油液失去压力，制动的活塞失去压力而松开，台面上升一定的高度；当台面上升到预定的高度时，二位四通电磁阀3DT失电，活塞受到高压油液推动工作台面，同时三位四通电磁阀1DT失电，提升油缸活塞杆停止上升；三位四通电磁阀2DT得电，活塞杆下降，当活塞杆达到最低位置，行程开关K2触点关闭；这个时候，工作台面仍然停止在设定的跌落高度，处于准备跌落的状态。当得到跌落信号后，二位四通电磁阀3DT得电，活塞失去压力，工作的台面会自由落体，与底座的脉冲发生器发生碰撞后，工作的台面会受到力而反弹上升，此时，二位四通电磁阀3DT失电，通过制动缸活塞刹住工作台面，防止它的二次冲击。（可参考图2-2）
图2-2电路图
（一）行程开关
1、行程开关K1
行程开关K1安装在触发机构中，当提升油缸活塞杆上升到一定的高度与工作台面两侧吊耳接触后，两行程开关K1同时闭合，此时，二位四通电磁阀3DT得电，制动的油缸活塞失去压力，工作的台面可以自由的上升或者下降。(如图2-2电路图)
2、行程开关K2
微动开关K2安装在提升油缸的顶端，当活塞下降到最低位置时两微动开关K2同时闭合，此时，工作台面处于待跌落状态。(如图2-2电路图)
行程开关一是用来限位，把开关的常闭触电和控制线路串联起来，二是用来接通其它电路把开关的常开触电和相应的控制线路串联起来。
（二）计数装置
计数装置安装底座上，是检测工作台面上升高度的装置。
（三）电磁阀
1、 三位四通电磁阀
三位四通电磁阀是控制提升油缸活塞杆上升、下降的换向阀，当1DT得电时，活塞杆上升，2DT得电时，活塞杆下降。当其处于中位时，活塞杆静止。
2、 二位四通电磁阀
二位四通电磁阀是控制高压油液通断，从而达到控制制动油缸活塞制动与否的电磁换向阀。当二位四通电磁阀3DT失电时，制动油缸制动，工作台面能上升或下降；当3DT得电时，制动油缸制动失效，工作台面可以自由跌落或可自由升降。
安装电磁阀前要看它的参数是否与选型的一致，比如电源电压、介质压力、压差等，尤其是电源。接管之前要对管道进行冲洗，把管道中的金属粉末及密封材料残留物，锈垢等清除。要注意介质的洁净度，如果介质内混有尘垢，杂质等妨碍电磁阀的正常工作，管道中应装过滤器或滤网。
（四）面板
如图2-2所示，分别是冲击台控制仪的前面板和后面板，前面板是冲击台的手动控制按钮和状态指示灯，后面板是冲击台的线路接口，下面分别介绍。
图2-2 控制仪面板图
1、前面板
“上升”：按下此按钮，对应指示灯亮，台面上升；
“下降”：按下此按钮，对应指示灯亮，台面下降；
“刹车”： 按下此按钮，台面锁紧，指示灯亮；
“油泵”：油源开关；按一下，指示灯亮，开启油源；
“STOP”：按下此按钮终止系统运行；
2、后面板
“INTERFACE1”：油源接口；
“INTERFACE2”：信号控制线接口；
“AC100-240V”：电源接口；
“RS485” “LAN” ：通讯接口；
“INPUT1” “INPUT2” “INPUT3” “INPUT4”:通道接口；可以根据需要选择接口；
三、 冲击台试验台的调试
（一）改变冲击高度而波形发生器不变
增加冲击高度脉冲峰值加速度会增大，脉冲持续时间会减小，反之，脉冲峰值加速度会减小，而脉冲持续时间会增大。
（二）改变波形发生器而冲击高度不变
使用硬度大的波形发生器，脉冲峰值加速度会增大，脉冲持续时间会减小；而使用硬度小的波形发生器结果刚好相反。
引言 1
一、冲击试验台的基本概述 2
（一）概述 2
（二）工作原理 2
二、冲击试验台控制元件安装 3
（一）行程开关 4
（二）计数装置 4
（三）电磁阀 4
（四）面板 4
三、 冲击台试验台的调试 5
（一）改变冲击高度而波形发生器不变 5
（二）改变波形发生器而冲击高度不变 5
（三）主要技术数据及精度指标 6
（四）故障及修理 7
（五）维护与保养 7
总结 8
参考文献 9
谢辞 10
引言
冲击试验自从被人们开发出来已经有百年历史。作用于容器、发电站、桥梁、管道等多方面。冲击试验间接或直接的作用于材质方面的检测，所以在材料生产的质量上还有工艺加工方面都有不可抹灭的作用。在这强大的冲击试验背后，需要的是对控制元件的安装，东西虽小，确对冲击试验起着关键性作用。本文就是通过自己切身实践，对这些控制元件的安装进行详细的说明，以及安装后的调试做出的指标进行说明。
一、冲击试验台的基本概述
（一）概述
随着科学和技术的不断发展，尤其是自动化技术、计算机模拟的虚拟振动试验平台的问世，上下距离的测量和力的大小的测量都得到了准确的数值，从原本落后无人关注发展的行列一下子进入了先进行列。技能的参数也从定性走向定量，更加准确的反映出多种冲击性能参数。为冲击试验未来的发展打下了坚实的基础。相信不久，它会渐渐的成为发展的主流。
相比于发达国家，中国 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
的垂直冲击台和振动台试验技术并没有达到相同技术水平，但在当今日益发展的国情下，优秀的实验技术人才不断增加，相信会有一天我国在冲击实验技术以及各行业的振动试验技术上能够超越发达国家，为整个人类社会做出重大的贡献。如图1-1所示。
图1-1 气动冲击台
（二）工作原理
它是以气压驱动提升的方式将工作台面提升到设定高度，将台面提升到设定的高度后，气液制动装置瞬间将台面锁住，然后气压系统换向，提升气缸活塞杆下降，当提升气缸活塞杆下降到最低点时，气压系统停止供气，气液制动装置释放台面，台面自由下落，与安装在底座上的波形发生器碰撞，产生一个冲击波形，安装在台面上的传感器将冲击产生的波形信号采集并传到分析软件中，通过电脑显示器显示出来。同时，台面会反弹，制动装置会瞬间启动将工作台面锁住，避免二次冲击，从而完成一次冲击试验。
台体包括：支架、导向柱、提升油缸、工作台面、波形发生器、行程开关、底座、减震气囊。（见图1-2台体结构示意图）
图1-2 气动冲击台结构示意
二、冲击试验台控制元件安装
图2-1 液压原理图
冲击台采用液压驱动、提升油缸提升、高压油液制动定位、计数装置检测提升高度、高压油液失压释放工作台面自由跌落、冲击脉冲完成后高压油液制动防止二次冲击。
冲击台的动作顺序为：三位四通电磁阀1DT得电，提升油缸活塞杆上升，当上升到吊柱与工作台面两侧吊耳接触后，行程开关K1闭合，二位四通电磁阀3DT得电，高压油液失去压力，制动的活塞失去压力而松开，台面上升一定的高度；当台面上升到预定的高度时，二位四通电磁阀3DT失电，活塞受到高压油液推动工作台面，同时三位四通电磁阀1DT失电，提升油缸活塞杆停止上升；三位四通电磁阀2DT得电，活塞杆下降，当活塞杆达到最低位置，行程开关K2触点关闭；这个时候，工作台面仍然停止在设定的跌落高度，处于准备跌落的状态。当得到跌落信号后，二位四通电磁阀3DT得电，活塞失去压力，工作的台面会自由落体，与底座的脉冲发生器发生碰撞后，工作的台面会受到力而反弹上升，此时，二位四通电磁阀3DT失电，通过制动缸活塞刹住工作台面，防止它的二次冲击。（可参考图2-2）
图2-2电路图
（一）行程开关
1、行程开关K1
行程开关K1安装在触发机构中，当提升油缸活塞杆上升到一定的高度与工作台面两侧吊耳接触后，两行程开关K1同时闭合，此时，二位四通电磁阀3DT得电，制动的油缸活塞失去压力，工作的台面可以自由的上升或者下降。(如图2-2电路图)
2、行程开关K2
微动开关K2安装在提升油缸的顶端，当活塞下降到最低位置时两微动开关K2同时闭合，此时，工作台面处于待跌落状态。(如图2-2电路图)
行程开关一是用来限位，把开关的常闭触电和控制线路串联起来，二是用来接通其它电路把开关的常开触电和相应的控制线路串联起来。
（二）计数装置
计数装置安装底座上，是检测工作台面上升高度的装置。
（三）电磁阀
1、 三位四通电磁阀
三位四通电磁阀是控制提升油缸活塞杆上升、下降的换向阀，当1DT得电时，活塞杆上升，2DT得电时，活塞杆下降。当其处于中位时，活塞杆静止。
2、 二位四通电磁阀
二位四通电磁阀是控制高压油液通断，从而达到控制制动油缸活塞制动与否的电磁换向阀。当二位四通电磁阀3DT失电时，制动油缸制动，工作台面能上升或下降；当3DT得电时，制动油缸制动失效，工作台面可以自由跌落或可自由升降。
安装电磁阀前要看它的参数是否与选型的一致，比如电源电压、介质压力、压差等，尤其是电源。接管之前要对管道进行冲洗，把管道中的金属粉末及密封材料残留物，锈垢等清除。要注意介质的洁净度，如果介质内混有尘垢，杂质等妨碍电磁阀的正常工作，管道中应装过滤器或滤网。
（四）面板
如图2-2所示，分别是冲击台控制仪的前面板和后面板，前面板是冲击台的手动控制按钮和状态指示灯，后面板是冲击台的线路接口，下面分别介绍。
图2-2 控制仪面板图
1、前面板
“上升”：按下此按钮，对应指示灯亮，台面上升；
“下降”：按下此按钮，对应指示灯亮，台面下降；
“刹车”： 按下此按钮，台面锁紧，指示灯亮；
“油泵”：油源开关；按一下，指示灯亮，开启油源；
“STOP”：按下此按钮终止系统运行；
2、后面板
“INTERFACE1”：油源接口；
“INTERFACE2”：信号控制线接口；
“AC100-240V”：电源接口；
“RS485” “LAN” ：通讯接口；
“INPUT1” “INPUT2” “INPUT3” “INPUT4”:通道接口；可以根据需要选择接口；
三、 冲击台试验台的调试
（一）改变冲击高度而波形发生器不变
增加冲击高度脉冲峰值加速度会增大，脉冲持续时间会减小，反之，脉冲峰值加速度会减小，而脉冲持续时间会增大。
（二）改变波形发生器而冲击高度不变
使用硬度大的波形发生器，脉冲峰值加速度会增大，脉冲持续时间会减小；而使用硬度小的波形发生器结果刚好相反。
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