外觀
該試驗機主體結(jié)構(gòu)為機電分離式結(jié)構(gòu)，左側(cè)為計算機控制顯示部分，右側(cè)為主機。具體如圖一所示：
圖一. 外觀圖
BHDM-3型石板打磨試驗機由一體式工作平臺、伺服電機、減速機、高速旋轉(zhuǎn)接頭、高速電機打磨系統(tǒng)、絲杠傳動系統(tǒng)、直線導(dǎo)軌系統(tǒng)、雙桿氣缸夾持系統(tǒng)、氣缸加載系統(tǒng)、傳感器控制系統(tǒng)，配重模塊、污水箱等組成。
其中絲杠傳動系統(tǒng)以及直線導(dǎo)軌系統(tǒng)，可將石板打磨頭進行左右移動和上下調(diào)節(jié)，可滿足10cm-40cm不同高度石板打磨技術(shù)要求；雙桿氣缸系統(tǒng)，采用兩組氣缸以及兩組固定夾具，行程前后可調(diào)，可滿足1cm-5cm不同厚度石板打磨技術(shù)要求；高速電機打磨系統(tǒng)，采用1.5KW高速電機無級可調(diào)，可滿足1000-10000r/min技術(shù)要求；高速旋轉(zhuǎn)接頭，可滿足高速電機旋轉(zhuǎn)主軸注水需求；氣缸加載系統(tǒng)，采用SC標(biāo)準(zhǔn)氣缸，可滿足0-500N試驗加載力要求；傳感器控制系統(tǒng)，采用盤形力值傳感器，量程0-300KG，磁柵尺位移傳感器，精度0.001mm；配重模塊，用于平衡高速電機打磨系統(tǒng)整體重量，并實現(xiàn)自動回位；污水箱，容積300L，箱內(nèi)置有過濾棉及濾棉支架，污水流經(jīng)濾棉，將打磨后的石粉滯留在濾棉平臺，污水隨之通過水管排出水箱外。
設(shè)備采用高轉(zhuǎn)速高精度交流伺服電機及控制系統(tǒng)控制，可實現(xiàn)無級調(diào)速及所要求轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的恒轉(zhuǎn)矩輸出；試驗力的施加采用氣缸加載系統(tǒng)控制，試驗力施加平穩(wěn)、可靠，試驗力大小可由操作者在計算機界面上設(shè)定；主軸的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)數(shù)、試驗力、試驗時間等參數(shù)均由計算機控制，打磨深度的監(jiān)測采用磁柵尺位移傳感器進行控制。以上數(shù)據(jù)可實時采集試驗數(shù)據(jù)，并可繪制相應(yīng)的試驗曲線，可任意存儲、調(diào)閱、打印輸出試驗數(shù)據(jù)或曲線。
1.3主要技術(shù)指標(biāo)
序號 | 項目名稱 | 技術(shù)指標(biāo) |
1 | 加載方式 | 氣缸 |
2 | 加載試驗力 | 0～500N， |
3 | 試驗力示值相對誤差 | ±1% |
4 | 試 驗 力 長 時 保 持 相 對 誤 差 （30min） |
±0.5% F.S |
5 | 電機額定功率 | 3KW |
6 | 試驗轉(zhuǎn)速 | 1000～10000 r/min 無級可調(diào) |
7 | 轉(zhuǎn)速精度 | ±1% |
8 | 橫向移動速度 | 5~1500mm／min |
9 | 轉(zhuǎn)數(shù)(周期)顯示與控制范圍 | 1～9999999 |
10 | 時間控制范圍 | 1s～9999min |
11 | 試樣安裝尺寸 | 根據(jù)需求加工 |
12 | 試樣固定方式 | 雙桿氣缸夾持 |
13 | 停機控制方式 | 手動/自動（時間、磨損量、試驗力等） |
14 |
計算機軟件功能：計算機對試驗進行全程測控，實時顯示位移-時間、速度-時間，試驗力-時間等曲線。 | |
1.4試驗機的工作條件
? 在室溫-10℃～40℃范圍內(nèi)；
? 相對濕度使用范圍20%～80%；
? 在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上正確安裝；
? 在周圍無振動、無腐蝕性介質(zhì)和無強電磁場干擾的清潔的環(huán)境中；
? 電源電壓的波動范圍不應(yīng)超過額定電壓的
10%。
二、試驗機機構(gòu)介紹
整機主體
主機由絲杠、導(dǎo)軌傳動系統(tǒng)、高速電機打磨系統(tǒng)、雙桿氣缸夾持系統(tǒng)、氣缸加載系統(tǒng)、傳感器控制系統(tǒng)等部分組成。它們都安裝在以一體式工作平臺為主體的型材架上。
電控柜上方是試驗機面板操作系統(tǒng)，下部是電控箱。主體上方是絲桿、導(dǎo)軌系統(tǒng)、氣缸驅(qū)動系統(tǒng)、以及各種傳感儀器等。工作平臺的下部是污水過濾系統(tǒng)，主體鈑金開有前門及右門，方便試樣拿取，前門附有有機玻璃及安全網(wǎng)，方便觀察并保證人員安全。
高速電機打磨系統(tǒng)
石板打磨選用高速電機，無級可調(diào)。調(diào)速范圍為1000～10000 r/min，無級恒扭矩,高速轉(zhuǎn)速精度為±1%，該電機額定功率為3KW，在電機主軸前端裝有打磨頭對石板進行研磨，電機主軸末端裝有快速旋轉(zhuǎn)接頭，由水管經(jīng)過快速旋轉(zhuǎn)接頭為電機主軸進行注水，以實現(xiàn)研磨過程中降低粉塵的作用。
絲杠、導(dǎo)軌傳動系統(tǒng)
該試驗機的上下左右移動對試樣進行打磨的過程，均由絲桿、導(dǎo)軌傳動系統(tǒng)實現(xiàn)。傳動系統(tǒng)分為兩部分，一部分為左右傳動，由絲杠、導(dǎo)軌、伺服電機、減速機，支架等組成。其中700W伺服電機為其提供傳動動力；減速機增加其傳動的扭矩；滾珠絲杠提高傳動效率；導(dǎo)軌滑塊減小摩擦阻力，整體可以更好的保證傳動的穩(wěn)定性，另一部分為上下傳動，由導(dǎo)軌、電缸、配重、支架等組成，其中電缸可以為其提供向下的壓力，使高速電機整體向下移動，當(dāng)氣缸收回到原點位置時，配重帶動高速電機整體向上提升，使其回到點位。
雙桿氣缸夾持系統(tǒng)
該試驗機的打磨試樣，其固定方式是由兩組雙桿氣缸實現(xiàn)自動夾緊功能。分別由2組雙桿氣缸、2組固定支座以及不銹鋼底座組成。氣缸前端裝有橡膠墊，固定支座前端裝有石材專用橡膠夾墊，有利于增大接觸面積，增加摩擦力，減少打磨振動所產(chǎn)生的噪音，避免外力破壞石材表面。兩組氣缸可以實現(xiàn)同頻同步伸縮，可有效牢固的將試樣板固定在加工平臺上。
氣缸加載系統(tǒng)
本機采用了氣缸加載結(jié)構(gòu)。本加載機構(gòu)由空氣壓縮驅(qū)動加載。加載工作過程如下：
1，控制氣動比例閥工作。將空氣按相應(yīng)比例大小，對氣缸進行充氣加載，當(dāng)氣體達(dá)到一定壓強時氣缸輸出相對應(yīng)的壓力數(shù)值，當(dāng)壓力數(shù)值達(dá)到設(shè)定要求時，自動停止充氣加載。
2，加載控制。加載執(zhí)行機構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)氣缸，加載控制單元為電磁換向閥，空氣通過壓縮進入氣管，并流經(jīng)電磁換向閥，通過控制電磁換向閥A、B通道的開閉，來實現(xiàn)氣缸活塞桿的前進和后退。
3，加載和卸載。采用二位五通電磁換向閥實現(xiàn)氣缸的前進后退。卸載線圈未上電時，加載線圈得電，氣缸活塞桿前進；加載線圈未上電，卸載線圈得電，氣缸活塞桿后退。
4，加載卸載壓力和速度的調(diào)整。
1）加載和卸載電缸上下兩端有調(diào)速閥，通過手動調(diào)整可以控制加載和卸載的速度。
2）加載氣管連接有氣動比例閥調(diào)節(jié)裝置。可以高精度控制管路中的氣體流量，達(dá)到控制氣缸加載的速度。
當(dāng)試驗力開始加載，傳感器會將預(yù)置壓力輸入微機控制系統(tǒng)與預(yù)置壓力比較，然后由微機控制電機反轉(zhuǎn)，直至系統(tǒng)壓力與預(yù)置壓力平衡為止。
