1.系统构成: 设备为一套高载荷结构加载系统,包括1套200LPM流量的静音型液压动力源、1套高流量液压子站、1套500kN高性能疲劳级液压作动器,1套全数字伺服控制器组件,以及相关管路线缆、作动器连接板等必要试验配套设施。 2.系统功能要求: 2.1本系统将能够通过全数字伺服控制器以闭环控制方式精确的控制电液伺服作动器完成各种结构力学试验,包括静力、疲劳试验及其他控制模式试验(如载荷、位移)和函数控制模式试验(常规物理记录量的函数合成量)。 2.2本系统将完成土木工程结构的动静态力学测试,满足道路桥梁工程技术专业群在科研能力和技术服务水平的提升,还可以为汽车工程、机电工程、建筑工程等专业提供动静态力学测试方面的服务。 2.3 投标技术响应需附有厂家的产品样册或截图等进行佐证。 3.具体要求 3.1液压动力源 ★3.1.1液压动力源的额定流量不低于200LPM,工作压力21MPa;供电要求380VAC三相50Hz;液压动力源油箱容积大于900L,并且具有良好的防腐抗锈蚀特性,提供第一次工作液压油,液压动力源采用优质抗磨液压油作为工作介质,能够保证液压系统具有长期稳定的动力效果。液压动力源需为模块化设计方式,后期无需额外购买液压动力源即可增容至300LPM流量。 ▲3.1.2要求液压动力源油泵\电机密封在油箱内,采用低噪音、内浸式、变量式轴向液压柱塞泵,外部采用隔音、隔热板进行封闭式设计,最大程度上降低液压动力单元对周围环境的影响。另外,液压动力源油箱设计需要杜绝液压油泄漏对环境的污染,而且避免外部灰尘对液压动力源带来污染的可能性,需要提供该液压动力源油箱内的设计剖面图。 3.1.3液压动力源采用水冷装置热交换器,配有水流量调节装置,保证液压动力源工作温度不高于46℃。同时需配有循环冷却系统,以保证液压动力源具有恒定的工作温度。 3.1.4 液压动力源具有足够的安全机制,并且具有液压油温报警、液压油量不足报警等功能,必要时可以自动停止工作。 ★3.1.5 液压动力源采用静音设计,液压动力源在满负荷工作情况下,距离1 m处可听噪声不超过68dB,满足试验室现场要求,无需单独的隔音装置或者液压动力源房间。 3.1.6 液压动力源具有高效的回油过滤功能,过滤能力不小于 3μm。 3.1.7 液压动力源需支持控制器的远程监控。 3.2液压子站 3.2.1提供与作动器能力相匹配的液压子站,额定流量不小于185LPM。 3.2.2液压子站能够实现高低压和启停控制,满足21MPa工作压力下正常工作要求,输出压力可调1~21MPa,包含压力和回油储能器,能够补充系统流量,减少压力峰值脉动。 3.2.3液压子站为双站台配置,为今后升级试验站台和通道做好预留。 3.31套500kN高性能疲劳级液压作动器 ★3.3.1适用于静态、动态和疲劳试验。双出杆结构,载荷能力双向出力,额定载荷能力不小于+/-500kN,行程范围不小于250mm(+/-125mm)。载荷传感器和位移传感器原厂满量程。极性:收回为负,伸出为正。能够进行疲劳级载荷试验,满量程同轴安装高精度载荷传感器,精度不低于示值的±0.5%,迟滞性误差0.1%FS以内,非线性误差0.1%FS以内,零点温度系数0.005%FS以内。作动器应能在21MPa的工作液压下正常工作。 3.3.2作动器需采用低摩擦、非金属端盖轴承,以提供稳定的性能并减少磨损和咬死故障。 3.3.3两个高性能二级电液伺服阀,每个伺服阀在7MPa压降条件下的额定流量不小于55 LPM,总流量不低于110LPM。 3.3.4旋转基座1套, 基座动态载荷承载能力不低于:+/-500kN; 旋转角度范围不小于:+90°,-30°; 侧旋倾角不小于:±5°。 3.3.5旋转头1套, 动态载荷承载能力不低于:+/-500kN; 旋转角度范围不小于:+90°,-30°; ▲3.3.6高精度位移传感器1套, 位移传感器必须与作动器同轴安装,行程为250mm; 位移传感器应为磁滞伸缩式位移传感器,精度不低于示值的±0.5%; 3.3.7 作动器需要出厂标定, 标定方向为:压向为正。 3.3.8 作动器需提供提升吊环与安置地垫。 3.3.9 以上作动器部件在出厂前要预紧力连接,以保证运输过程中不受到损坏。 3.4全数字伺服控制器组件一套 3.4.1设备采用全数字化电液伺服控制系统,控制器采用VME总线架构,具有抗冲击、噪声低、带宽高等特点。控制回路采用PIDF控制,支持P、I、D、F等多个控制参数可调,闭环控制速率不低于6kHz;数据采集频率不低于122kHz。 ▲3.4.2控制器为两站台配置,包含信号调理回路(载荷,位移)。试验站台通过试验站台桌面管理工具软件进行操作管理,软件在PC桌面上显示试验的主要信息,只需要通过简单的鼠标操作就能够在不同的试验之间进行切换。控制器为模块化设计,具有升级可扩展性,最多支持4个通道。需要提供产品样册。 3.4.3控制器软件可以定义块循环试验,可以定义循环波形、幅值、均值、频率以及循环次数等参数。 ▲3.4.4控制器支持双模式控制操作,例如位控/力控组合来实现对不同试验件特性的正确加载;控制器支持通道反馈限制通道指令工作模式,在此种模式下按照位移控制模式运行作动器确保不会超过某个载荷极限,充分保护试验件安全。需要提供该功能的样册说明。 3.4.5对于今后控制器通道扩展之后的多通道协调加载控制方面,可以升级实现交叉耦合补偿功能,即控制系统除基本的PIDF等控制参数外,可通过自带的优化算法自动计算各个控制通道的补偿系数,用于补偿控制通道之间的耦合作用,此功能用来优化疲劳或耐久性试验的性能,提高试验的运行速度。 3.4.6控制器与上位机通过以太网连接。计算机与控制器之间的传输速率不小于100Mb/s。 3.4.7控制器须具备相应的伺服阀驱动与数字信号调理板及HSM控制模块板卡等必要的硬件,从而能够管理和控制所有作动器。 3.4.8基本软件用于安装和进行简单试验。多功能动态试验软件可完成复杂的试验操作与管理,软件界面可中英文自由切换。软件应内置丰富的补偿与计算功能,如动静踏步补偿、峰谷值补偿等,可以精确、快速完成复杂的试验,需提供相关补偿功能的样册介绍。 3.4.9软件运行在Windows操作平台下,支持Windows 10操作系统。软件为图形化界面,可采用图形化拖放操作创建试验流程,所有的流程均可采用鼠标拖、拉式设定,方便、快捷、高效。同时,应安全可靠、功能强大,执行性好,有可升级和扩展能力。 3.4.10 应具备以下能力:创建并保存试验模板,支持数据采集功能,例如基于时间的采样、峰值谷值采样、逻辑循环采样等,支持最高100Hz信号发生频率,支持正弦波、三角波、方波、斜波以及保持信号输出,具有逻辑分支结构,图形化创建If-Else逻辑判断或者While循环等,极限设置、事件触发以及数字IO功能,实时执行判定参数设置是否正确,能够在试验设计阶段提醒用户修改不正确的参数,支持开放性第三方编程语言,创建复杂计算定义。 3.4.11 可将数据导出为ASCII格式,为试验生成Excel格式的文档报告,自由配置的运行时数据显示功能,显示试验流程、数据,能够显示曲线、实际数据、图表等。 3.4.12 控制器含液压伺服子站控制模块,支持具有关/高/低压力控制的液压伺服子站;包含液压动力源控制模块,可以远程控制液压动力源。 3.4.13 控制软件需具备动踏步和静踏步功能:可以使用该功能设置试验运行的动踏步误差和静踏步误差。控制软件能够自动显示试验中导致踏步超差的物理通道。动踏步的功能是在加载过程中,若加载点载荷误差超出踏步设定的误差带,加载速率减慢,直到全部加载点的误差达到设定的误差带内后继续试验。静踏步用于保证端点精度,若加载点误差在端点时不在设定端点误差带内,加载点的命令将会保持端点命令值,直到其端点误差到达误差带之内,试验才可继续运行。 ▲3.4.14为满足大型、整体构件的动静态力学模拟测试,该控制器今后将进一步升级为实时混合仿真系统,要求制造商在基于Opensees、 Openfresco实时混合仿真系统方面拥有成熟的案例,提供近2年内国内不少于3套该案例,需提供相关业绩合同和包含所要求功能的技术协议。 3.4.15 要求该控制器可以实时同步原厂的数据采集系统,具有相同的时钟,实现数据采集的完全同步。该控制器后续将采购与之匹配的数据采集系统,要求提供原厂数采系统的样册。 ▲3.4.16 配置可以与控制器通讯的UPS,保证试验数据在电压异常情况的保存。 ★3.4.17 配置的应用软件允许用户进行二次开发和编辑。 3.5软管和线缆长度要求 油源至液压子站的软管长度为7m; 液压子站到作动器软管长度为9 m;相关部件的线缆长度不低于20m。 3.6备品备件 提供液压子站过滤套件1套,作动器配置密封各1套,液压动力源回油过滤和密封套件1套。 |