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带倾角旋转万能材料试验机驱动单元设计方案点击次数: 发布时间:2018-1-20 18:12:18

带倾角旋转万能材料试验机驱动单元设计方案:
  带倾角旋转万能材料试验机驱动单元主要包含三部分:拉伸驱动单元、倾角旋转驱动单元和自转驱动单元。由于伺服电机具有精度高、适应性强、低速运行平稳、响应及时等优点。能够实现材料试验过程中的准静态加载、变速率加载及加载过程中的力保持等特定加载功能。同时,考虑到日后维护及采购的方便性,故驱动单元的电机均选择了目前在国内市场占有率比较高的安川电机及配套的减速机。
  万能材料试验机拉伸驱动单元由交流伺服电机及减速机实现一级减速,固定在法兰上由减速机驱动蜗轮蜗杆实现二级减速,达到准静态加载方式。减速机的减速比与蜗轮蜗杆的减速比之积即为总传动比。拉伸测试时,设定某一加载速度,在上位机软件中输入目标速度,根据传动比换算到电机目标输出转速,按下使能命令后电机上电工作,该种控制模式为位移控制模式。拉伸加载时,在上位机设定某一目标力值,上位机根据力传感器采集的实际力值与目标力值比对,直到达到目标值时停止,此种控制模式称为力控制模式。倾角旋转驱动单元由交流伺服电机及减速机带动HepcoMotion的PRT2型的皮带轮,经过皮带,带动环形滑道旋转,实现二次减速的倾角旋转。需要一提的是,HepcoMotion 环形传动方式共有两种型号产品,分别是PRT2和HDRT 两种,其中PRT2 为带传动方式,HDRT 为齿轮传动方式。基于维护性的考虑,更换同步带要比更换齿轮更加容易,且同步带传动有着传动平稳、无噪声等优点,而齿轮传动在这两方面存在着不足,因此选择了PRT2 型产品。
  自转驱动单元分别由两组交流伺服电机及减速机带动同步带来驱动两根加载轴旋转。工作时,由电机内部电子齿轮来保证两台电机同步运行,上位机设定目标旋转度数,经过公式换算到电机旋转圈数,最后依靠伺服电机的编码器完成圈数累计,达到预设角度。