第23卷第11期實(shí)驗(yàn)室研究與探索Vol 23 No. 112004年11月RESEARCH AND EXPLORATION IN LABORATORYov.2004水泥抗折機(jī)的設(shè)計(jì)與改造王作文1,仲繼卉,孟曉平2(1.山東濟(jì)寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東濟(jì)寧272037;2.山東濟(jì)寧高科公司,山東濟(jì)寧272023)摘要:著重介紹了全自動(dòng)水泥抗折機(jī)的設(shè)計(jì)改造要求、結(jié)構(gòu)組成、工作原理及主要指標(biāo)等。關(guān)鍵詞:全自動(dòng);水泥抗折機(jī);設(shè)計(jì);改造中圖分類號(hào):TQ172.1+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1006-7167(2004)1-0048-03The Design and Improvement of Cement Intensity of Breaking TesterWANG Zuowen, ZHONG Ji-hui, MENG Xiao-ping(1. Shandong Jining Vocational Technology College, Sining 272037:2. Shandong Jining High-Tech Co, Ltd, Jining 272023, China)Abstract: This paper introduced the design and improved requirement, system structure, operation principle and main technical specification of the automatic cement intensity of breaking testerKey words: automatic; cement intensity of breaking tester; design; improvement1引言2抗折機(jī)設(shè)計(jì)和改造方案的總體要求水泥抗折強(qiáng)度的檢驗(yàn)是在抗折試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的(1)游砣的自動(dòng)回零。已有的電動(dòng)抗折儀在試塊因此水泥抗折機(jī)是水泥生產(chǎn)廠家、實(shí)驗(yàn)室、工程質(zhì)量檢折斷后游砣不能自動(dòng)回零,須靠人工將游砣推回零點(diǎn)。驗(yàn)站、科研、學(xué)校和設(shè)計(jì)單位等部門必不可少的最基本而新設(shè)計(jì)或改造成的抗折機(jī)使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為可逆變的質(zhì)量檢驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)儀器設(shè)備。近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)陸續(xù)研速電機(jī),當(dāng)試塊折斷后,能依靠電機(jī)的反向高速轉(zhuǎn)動(dòng),制開發(fā)了一些電動(dòng)抗折儀,都是采用機(jī)械杠桿式原理,使游砣快速自動(dòng)回零。不能進(jìn)行自動(dòng)控制,而且當(dāng)與全自動(dòng)抗壓試驗(yàn)機(jī)聯(lián)機(jī)(2)讀數(shù)和存儲(chǔ)。試塊折斷后,已有的電動(dòng)抗折時(shí),難以實(shí)現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行抗折、抗壓試驗(yàn)。因此我們從儀由人工讀取游砣所在位置的秤桿標(biāo)尺,得到試塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)、控制電路和計(jì)算機(jī)軟件等方面人手,設(shè)計(jì)、抗折強(qiáng)度,并由人工記錄。新型抗折機(jī)能依靠測(cè)力傳開發(fā)和研制成功了機(jī)電一體化的新一代SYZ新型全感器自動(dòng)測(cè)定試塊的抗折強(qiáng)度。改造型抗折機(jī)能通過(guò)自動(dòng)水泥抗折強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)(簡(jiǎn)稱水泥抗折機(jī))產(chǎn)品,由光電傳感器檢測(cè)開始加荷到試塊折斷之間絲杠的總轉(zhuǎn)控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制,其性能均為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平角來(lái)測(cè)定試塊的抗折強(qiáng)度。兩種抗折機(jī)的測(cè)定結(jié)果均并且對(duì)已有電動(dòng)抗折儀進(jìn)行了改造,制成了改造型全能自動(dòng)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中以供今后查詢及打印。自動(dòng)水泥抗折機(jī)。SYZ新型和改造型抗折機(jī)都可以(3)零點(diǎn)矯正。已有的電動(dòng)抗折儀無(wú)此項(xiàng)功能。與sYQ型液壓式全自動(dòng)水泥抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)合成一而抗折機(jī)均有零點(diǎn)矯正功能,能自動(dòng)修正絲杠螺絲間體或聯(lián)機(jī),所組成的SYQ型水泥強(qiáng)度綜合試驗(yàn)機(jī)隙等引起的零點(diǎn)誤差。(SYQI型和SYQ-lG型)都可以高效地同時(shí)進(jìn)行抗折(4)擴(kuò)展能力?？拐蹤C(jī)應(yīng)能與SYQ型液壓式全自和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),這在國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)先例。該試驗(yàn)機(jī)已通過(guò)技術(shù)鑒定,批量生產(chǎn),用戶使用效果良好。動(dòng)和中國(guó)煤化工為可以同時(shí)進(jìn)行抗折CNMHG和sYQG型兩種全自動(dòng)水泥強(qiáng)度綜合試驗(yàn)機(jī)。收稿日期:200406-19第一作者簡(jiǎn)介:王作文(1963-)男山東青島人,副教授,工程師學(xué)3抗折機(jī)的結(jié)構(gòu)組成士,系副主任,主要從事建筑機(jī)械、電工電子和計(jì)算機(jī)等方面的教學(xué)研究工作。月數(shù)據(jù)27mailwangzwwengzw@mailchina.com(1)機(jī)械部分23。SYZ新型抗折機(jī)機(jī)械部分由第11期王作文,等:水泥抗折機(jī)的設(shè)計(jì)與改造49機(jī)柜機(jī)架、抗壓夾具、手輪、支點(diǎn)刀架、付杠桿、配重砣、算機(jī)用插接件接入計(jì)算機(jī)內(nèi),同時(shí)將程序控制軟件設(shè)絲杠、游砣、主杠桿、定位板等組成,與SYQ型全自動(dòng)定成抗折抗壓聯(lián)機(jī)狀態(tài),即可同時(shí)控制全自動(dòng)抗折、抗壓試驗(yàn)機(jī)組裝成一體或聯(lián)機(jī)構(gòu)成SYQ-I型全自動(dòng)水抗壓試驗(yàn),也可分別控制抗折、抗壓試驗(yàn)。其中SYQ-泥強(qiáng)度綜合試驗(yàn)機(jī),如圖1所示;改造型抗折機(jī)機(jī)械部G型的控制系統(tǒng)和SYQ-I型的相同。分如圖2所示,主要由底座、主柱、托架、定位板、主杠桿游砣、絲杠、支點(diǎn)刀架、配重砣、付杠桿、夾具等組工作原理成,與SYQ型全自動(dòng)抗壓試驗(yàn)機(jī)組裝成一體或聯(lián)機(jī)而將成型的試塊試樣編號(hào)、齡期等信息資料輸入計(jì)構(gòu)成SYQ-G型全自動(dòng)水泥強(qiáng)度綜合試驗(yàn)機(jī)。此兩種算機(jī),計(jì)算機(jī)每天自動(dòng)顯示當(dāng)天的試驗(yàn)任務(wù)單,可按照抗折機(jī)的基本原理均與已有的電動(dòng)抗折儀相同,即機(jī)此單提取當(dāng)天試塊。將抗折機(jī)聯(lián)入控制計(jì)算機(jī)后械杠桿式原理,新增加了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)部分4可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制操作。按下壓力試驗(yàn)機(jī)主機(jī)前(2)控制部分。自動(dòng)控制系統(tǒng)部分見(jiàn)圖1和圖2面板上的電源開關(guān)后,泵站開始工作,預(yù)熱15min后所示。SYZ新型由測(cè)力傳感器、微動(dòng)開關(guān)盒、可逆變速安放好抗折夾具。開啟計(jì)算機(jī)電源,調(diào)出強(qiáng)度測(cè)試界電機(jī)、計(jì)數(shù)啟動(dòng)開關(guān)和控制箱等組成;改造型由加載計(jì)面,畫面自動(dòng)提示當(dāng)天每一組抗折、抗壓試驗(yàn)的試樣編數(shù)傳感器、光電盤、微動(dòng)開關(guān)盒、折斷位置開關(guān)零點(diǎn)位號(hào)。在抗折夾具中裝入相應(yīng)編號(hào)的試塊,按一次操作置開關(guān)、可逆變速電機(jī)、計(jì)數(shù)啟動(dòng)開關(guān)和控制箱等組面板上的抗折啟動(dòng)按鈕,該試塊的抗折試驗(yàn)即自動(dòng)進(jìn)成?？拐蹤C(jī)依靠傳感器自動(dòng)測(cè)定試塊的抗折強(qiáng)度,測(cè)行,直到試塊折斷、游砣自動(dòng)回零,同時(shí)抗折強(qiáng)度表中定結(jié)果自動(dòng)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中以供今后查詢和打印檢驗(yàn)自動(dòng)錄入該試塊的抗折強(qiáng)度值,并提示下一條試塊的報(bào)表。可逆變速電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)s,依靠正、反向高速試樣編號(hào)和序號(hào),操作員即可清理殘?jiān)卜畔乱粭l試轉(zhuǎn)動(dòng),控制游砣移動(dòng)和快速自動(dòng)回零。無(wú)論是SYZ新塊進(jìn)行抗折強(qiáng)度的試驗(yàn),直到當(dāng)天試塊試驗(yàn)全部檢測(cè)型抗折機(jī)或改造型抗折機(jī)聯(lián)人時(shí),只需用電纜將抗折完畢。測(cè)試數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi),以便査詢及打印。機(jī)的控制器箱與SYQ型全自動(dòng)抗壓試驗(yàn)機(jī)的控制計(jì)380VsYQ型控制系統(tǒng)SYQ全自動(dòng)壓力機(jī)主機(jī)皿1k控制計(jì)算機(jī)電器板④中國(guó)煤化工壓力機(jī)主機(jī)部分:1.機(jī)柜機(jī)架2.抗壓夾具3.壓臺(tái)4.罩桶5.活塞桿6,油缸7油壓閥10.油量調(diào)節(jié)電機(jī)11.油箱12.過(guò)濾器13.內(nèi)裝式柱塞泵14.油泵電機(jī)CNMHG控制系統(tǒng)部分:①測(cè)力傳感器②信號(hào)變送器③閥位傳感器④壓臺(tái)位置傳感器⑤電器板⑥控制計(jì)算機(jī)⑦微打及接線機(jī)箱sYZ新型抗折機(jī)部分:01.機(jī)柜機(jī)架02測(cè)力傳感器03.抗壓夾具04,手輪05.08,11.支點(diǎn)刀架06.付杠桿07.配重砣09變速電機(jī)10.絲杠12游砣13.主杠桿14.微動(dòng)開關(guān)盒15.定位板16.計(jì)數(shù)啟動(dòng)開關(guān)圖1sYQI型全自動(dòng)水泥強(qiáng)度綜合試驗(yàn)機(jī)全圖實(shí)驗(yàn)室研究與探索第23卷(4)夾具:圓柱直徑②(10±0.1)mm,兩支撐圓柱中心距(100±0.1)mm,上下夾具中心偏移≤0.2mm,各圓柱中心線與試塊中心線的垂直偏離角≤±0.3°。(5)回零速度:≥1.5cm/s(6)工作條件:供電:(20±10)%300W,室溫:105°C,相對(duì)濕度:≤80%。6結(jié)語(yǔ)設(shè)計(jì)與改進(jìn)的抗折機(jī),達(dá)到了設(shè)計(jì)和改造方案的總體功能要求,儀器操作簡(jiǎn)單、調(diào)試檢驗(yàn)、使用極為方01底座02.主柱03托架04.微動(dòng)開關(guān)盒05,折斷位置開關(guān)06,定位板便,加荷速度控制精度、工作效率和可靠性等都得到了07.主杠桿08.游砣09,絲杠10,計(jì)數(shù)啟動(dòng)開關(guān)全面提高,實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的更新?lián)Q代,投入使用后效果良11.零點(diǎn)位置開關(guān)12.支點(diǎn)刀架好。由于上述優(yōu)點(diǎn),本試驗(yàn)機(jī)具有高的性能/價(jià)格比13.配重砣14.光電盤15.變速電機(jī)16加載計(jì)數(shù)傳感器17.付杠桿18其性能屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先,而價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品。夾具19.試樣20.控制箱圖2 sYQ-IG型全自動(dòng)水泥強(qiáng)度綜合試驗(yàn)機(jī)部分圖一改造型參考文獻(xiàn)抗折試驗(yàn)機(jī)示意圖[1]紀(jì)午生,等.常用建筑材料試驗(yàn)手冊(cè)[M]北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版5主要控制技術(shù)指標(biāo)[2]劉文劍.夾具工程師手冊(cè)[M].哈爾濱:黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社1991,16-17(1)最大負(fù)荷:11.7MPa,5kN[3]徐灝機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.270275(2)示值誤差:<1%,示值重復(fù)性:<0.5%,示4]王新賢蔣富瑞實(shí)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)手冊(cè)(M濟(jì)南:山東科學(xué)技值讀數(shù)精度:1N1.2kPa。術(shù)出版社,1994.145-146[5]譚建成,電機(jī)控制專用集成電路[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社(3)加荷速度:50±5Ns,0.117±0.0117MPa。1999.51-5(上接第39頁(yè))結(jié)構(gòu)和各個(gè)子系統(tǒng)的功能,并給出了系統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)Lon Works節(jié)點(diǎn)開發(fā)是實(shí)驗(yàn)的核心,也是難點(diǎn)。需或課程設(shè)計(jì)的初步方案,通過(guò)這些實(shí)驗(yàn),提高了學(xué)生對(duì)要對(duì) Lon Works技術(shù)有比較深入的了解,需要一定的時(shí)智能樓宇的認(rèn)識(shí),增強(qiáng)了動(dòng)手實(shí)踐能力,為其今后的科間。所以這部分的內(nèi)容我們計(jì)劃讓學(xué)生做課程設(shè)計(jì)或研、深造打下了基礎(chǔ);同時(shí),該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立,推動(dòng)了是畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行。包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部學(xué)校的 Lon works技術(shù)的研究和開發(fā),促進(jìn)了學(xué)校自動(dòng)分。硬件包括控制模塊,外圍ⅣO口和現(xiàn)場(chǎng)傳感器的化專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展。連接,同樣我們也是設(shè)計(jì)較易實(shí)現(xiàn)的溫度節(jié)點(diǎn)、抄表節(jié)參考文獻(xiàn)點(diǎn)、家居智能控制器等。軟件主要是相應(yīng)的 Nueron C軟件的編制,可以加入一定的控制算法,如PID,神經(jīng)楊育紅,LON網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)及應(yīng)用[M]陜西:西安電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)等。出版社3.5遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).,9[2]廣東歐宇信息控制技術(shù)有限公司.南京工業(yè)大學(xué)智能化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案.2002在實(shí)驗(yàn)室,上位機(jī)的軟件主要是基于 LNS DDE(3)陽(yáng)憲惠現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及應(yīng)用M],北京:清華大學(xué)出版社,199Server或是 LNS Server的底層數(shù)據(jù)的采集和通訊、上層4」顫廷勇,林錦國(guó),等.基于LON總線技術(shù)的智能節(jié)點(diǎn)研究與開發(fā)友好人機(jī)界面的編制。針對(duì)學(xué)校的特點(diǎn),主要是利用[].淮陰工學(xué)院學(xué)報(bào),2002,5:52-55力控、組態(tài)王等軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)也有現(xiàn)在 Echelon公[5]郭志波,林錦國(guó),等,基于 Lon Works技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控刮司最先進(jìn)的i.LON1000服務(wù)器,可以讓它充當(dāng)Web的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[].電子工程師.2003(12):27-30.6]王際業(yè),林錦國(guó),等基于lω n Works技術(shù)的電表抄表采集模塊的硬Server,再加上網(wǎng)頁(yè)開發(fā)工具編制C/S或B/S軟件;充由共2m1。).80-82當(dāng) Router,實(shí)現(xiàn)基于 Internet的遠(yuǎn)程抄表或是控制系統(tǒng)中國(guó)煤化工,技術(shù)的遠(yuǎn)程燈光集中控制系的遠(yuǎn)程監(jiān)控。另外需要對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成,在管CNMHG.200(4:1-2理中心計(jì)算機(jī)上用組態(tài)軟件開發(fā)系統(tǒng)集成的人機(jī)界面。(8]耶律于1010hmem遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)],電子工程師.2004(4):70-71,75結(jié)語(yǔ)[9]郭志波,林錦國(guó)等,基于 Lon Works技術(shù)的遠(yuǎn)程住宅智能監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[電測(cè)和儀表,2003,40(8):4649介紹了基于 Lon Works技術(shù)的智能樓宇實(shí)驗(yàn)室的