YAW-J系列微机控制电液伺服压剪试验机采用油缸下置式、四立柱结构，机架刚度强度高，变形小，满足公路、铁路梁板式、盆式、球型支座的检测要求，试验空间无级可调，方便不同高度的试验要求。

 

本方案以如下标准为依据进行企划：

 

1.制造标准

1) GB/T16826-2008 《电液伺服万能试验机》

2) GB/T2611-2007  《试验机通用技术要求》

3) JJG139-2014    《拉力、压力和万能试验机检定规程》

2.试验标准

1) JT/T4-2019      《公路桥梁板式橡胶支座》

2) JT391-2019      《公路桥梁盆式支座》

3) GB/T17955-2009  《桥梁球型支座》

4) TB/T2331-2013   《铁路桥梁盆式支座》

5) TB/T3320-2013   《铁路桥梁球型支座》

6) GB20688.1-2007  《橡胶支座第1部分：隔震支座试验方法》

7) GB20688.4-2007  《橡胶支座第四部分：普通橡胶支座》 

8）JT/T822-2011    《公路桥梁铅芯隔震橡胶支座》 

9) JT/T842-2012    《公路桥梁高阻尼隔震橡胶支座》

10)TB/T2331-2020    《铁路桥梁橡胶支座》

一、产品使用范围

1.本机用于检测公路、铁路桥梁橡胶支座的成品力学性能试验。可分别进行：

1）板式支座

1) 抗压弹性模量试验

2) 极限抗压强度试验

3) 抗剪弹性模量试验

4) 抗剪粘接性能试验

5) 抗剪老化试验

6) 摩擦系数试验

7) 容许转角试验

2）盆式支座

1) 成品支座竖向承载力试验

2) 成品支座摩擦系数试验

3) 成品支座转动试验

3）球型钢支座

1) 竖向承载力试验

2) 支座摩擦因数试验

3) 支座转动力矩的测定

4) 水平承载力试验

2．本产品还能进行铅芯、高阻尼、建筑支座的隔震竖向刚度试验。

二、产品简介

YAW-J系列微机控制电液伺服压剪试验机采用油缸下置式、四立柱结构，机架刚度强度高，变形小，满足公路、铁路桥梁板式、盆式、球型支座的检测要求，试验空间无级可调，方便不同高度的试验需求。采用自主研发并专有多通道闭环协调加载电液伺服控制系统，微机控制协调多级液压加载、连续加荷平稳、多级试验力保持、自动保载、自动采集并储存数据、绘制曲线，自动打印试验报告，计算机适时控制试验进程、显示试验力及试验曲线、操作简单可靠。

三、YAW-J系列微机控制电液伺服压剪试验机主要技术参数

以5000kN为例说明

1．垂向加载部分

1) 最大试验力：5000kN；

2) 试验力测量范围：0.4%-100%F.S（20~5000kN）；

3) 试验力测量精度：试验力示值的±1%；

4) 油缸空载最大位移速度：0-50mm/min；

5) 油缸最大行程：200mm；

6) 位移测量精度：±1.0%Fs；

7) 变形测量分度值（mm）：0.001(垂向变形)， 0.001(径向变形)；

8) 变形测量：四只光栅式数字位移传感器测量试样垂向变形；

四只光栅式数字位移传感器测量试样径向变形；

9) 变形测量范围：0～30mm（垂向变形）、0～10mm（径向变形）；

10) 试验调整空间：0～1000mm；

11) 试验最大空间：1000mm；

12) 上压板尺寸：820mm×820mm×150mm；

13) 小车压板尺寸：820mm×820mm×150mm；

14)  横梁升降速度：200mm/min；

15)  等速试验力控制范围：0.5kN/s～25kN/s（控制精度1%）；

16) 等速位移控制范围：0.5 mm /min～50 mm /min；

17) 数据处理：计算机伺服控制系统及数据（试验力、位移）图形采集处理等；

18) 测力方式：采用高精度离子束溅射薄膜压力传感器测力；

19) 采用低阻尼组合式密封元件，试验力保持稳定可靠

20) 控制方式：液压加载，电液伺服闭环控制，屏幕显示。

2．横向剪切部分

1) 最大试验力：1000kN；

2) 试验力测量范围：1%-100%F.S.（10 kN～1000 kN）；

3) 试验力准确度：≤±1%；

4) 采用单出杆双作用活塞缸，活塞行程200mm；

5) 工作活塞推进速度：0～60mm/min；

6) 变形测量范围：0～150mm；

7) 位移测量范围：0～200mm；

8) 变形测量精度：±0.5%FS；

9) 位移测量精度：±1.0%Fs；

10) 变形测量分度值：0.01mm；

11) 位移及变形测量：两只光栅式数字位移传感器测量试样的剪切变形；

12) 测力方式：高精度负荷传感器测力；

13) 水平剪切装置进退：电机驱动；

14) 水平剪切装置升降：浮动液压缸调整；

15) 负荷保持功能：高精度进口伺服阀负荷保持，进行横向剪切力的多级控制；

16) 采用进口的组合式密封元件，试验力保持稳定可靠。

17) 控制方式：液压加载，电液伺服闭环控制，高精度负荷传感器测量，屏幕显示。

3．转角部分

1) 最大转角顶出力：300kN；

2) 试验力测量范围：2%～100%F.S （6kN～300kN）；

3) 试验力准确度：≤±1%；

4) 测力方式：高精度负荷传感器测力；

5) 变形测量：四只光栅式数字位移传感器测量试样的翻转变形；

6) 变形测量范围：0～30mm；

7) 变形测量分度值：0.001mm；

8) 变形测量精度：±0.5%FS；

9) 工作活塞最大行程：150mm；

10) 工作活塞移动速度：0～60mm；

11) 位移测量范围：0～150mm；

12) 位移测量精度：优于±1.0%Fs；

13) 负荷保持功能：高精度进口伺服阀负荷保持，进行转角力的多级控制；

14) 采用进口的组合式密封元件，试验力保持稳定可靠。

15) 控制方式：液压加载，电液伺服闭环控制，高精度负荷传感器测量，屏幕显示。

四、性能特点

1．垂向系统

1) 采用下置式柱塞油缸、四丝杠框架式主机，试验空间无级可调，方便不同高度的试验需求。整机刚度高，变形量小，测量数据准确无误。

2) 底座、横梁采用整体铸造结构，材料选用ZG310-570，其结构布筋分布合理，工件刚度大，外型美观大方，保证整个零件安全可靠性；

3) 横梁为可移动式，能实现试验空间的无级调整，调整空间为0～1000mm。除了满足橡胶支座的试验外，还能做一些较大试样的压缩试验，较之油缸上置式固定横梁的机型优势较大。

4) 丝杠采用45#优质结构钢，丝母为高标号的球墨铸铁，既满足了强度又提高了丝杠丝母的使用可靠性，丝杠丝母均采用高精度机床加工，经过时效、调质、定形等热处理，确保工件的精度；

5) 油缸为柱塞式结构，上升时用油压推动，下降靠自重落下，采用铸造，且铸后经过高温回火消除内应力处理，并由高精度机床加工确保精度，油缸内孔最终工序为珩磨机精密加工而成，从而降低了油缸活塞的摩擦，提高试验机测量精度及使用寿命；

6) 油缸采用先进的复合密封技术，密封件选用德国油控集团进口，并有间隙油膜和斯特封两级密封，两级密封之后设置间隙回油接管，返回油箱。此种密封方式，保证了油缸密封的可靠性，提高了测力精度和稳定性，增加了油缸、活塞的使用寿命；另外柱塞式油缸，可以在不拆卸油缸的情况下更换密封件，方便以后的维修保养。

7) 活塞直径500mm，由球铁材料铸造而成。活塞为整体实体，且直径大，保证了其高压杆稳定性和较好的刚度。

8) 横梁采用丝杠丝母组成螺旋副的方式升降。

9) 横梁升降传动系统采用如下机构：摆线针轮减速机带动双轴输出正反向带动链轮、链条，链条带动丝杠副传动，实现试验空间的无级调整。四丝杠两根左旋，两根右旋，特点为消除横梁升降对丝杠起动扭矩的影响；

10) 整机高度3500mm，底座油缸沉于基础坑内600mm，地面以上只有2900mm，对实验室高度要求降低。送料小车及剪切装置小车共用一导轨，装卸试样方便快捷；

11) 在送料下车（即下压板）与主油缸活塞之间装有工作台，增加了下压板的受力强度。在工作台上装有导向柱，避免活塞在试验过程中的转动，使试验力值更加准确；

12) 垂向力值采用0.1级离子束溅射薄膜压力传感器进行测量。该传感器应用先进的离子束溅射和离子束刻蚀工艺，将应变电桥直接制作在金属溅压膜片上，显著改善了普通负荷传感器粘贴工艺带来的长期不稳定性和蠕变特性。被测介质的压力直接作用于传感器的金属膜片，使之产生与介质压力成正比的变形，应变电桥把这一变形量转换成对应于这一压力的电信号，从而测出力值大小。该传感器体积小、精度高，并能耐高温、高压，且具有很高的抗过载能力。

2．横向剪切系统

1) 剪切系统由剪切油缸、前后横梁、两侧拉杠、剪切中间抽板、上下摩擦板、顶块、连接销、剪切小车等组成。采用双作用伺服缸施加试验力，由剪切小车支撑，浮动油缸调整横向剪切的水平位置，小车电动行走装置配带电磁离合器，调整剪切装置的前后位置。剪切小车升降调整加载装置水平位置，保证剪切力值的准确性，提高检测精度。

2) 双作用伺服油缸、连接拉杠、摩擦板、剪切小车、浮动油缸和导轨等构成横向主系统；

3) 剪切小车由滚轮、伺服浮动油缸、导向柱、行走电机及离合装置等组成；

4) 剪切小车的前进、后退电动实现，不必手动推动，并配有电磁离合器。行走时离合器带电吸合，剪切试验开始后，离合器失电松开。试验时小车会跟随橡胶支座的剪切变形移动，此时需要把小车移动的阻力降到最低，即移动时不受行走电机的制约，使抗剪试验的结果更具准确性；

5) 剪切加载装置的水平位置由剪切小车携带的伺服浮动油缸来调整，伺服浮动缸自动调节剪切油缸水平位置，保证负荷传感器的轴心和中间剪切抽板的对称轴线重合，确保试样水平轴向力的准确；

6) 剪切油缸为单出杆双作用伺服油缸，使用进口格莱圈、斯特封和防尘圈等密封，密封性好，使用寿命长，安全系数高；

7) 剪切力值采用高精度负荷传感器直接测力，精度0.3级，量程1000kN，能承受较大过载载荷，使用寿命较长；

8) 负荷传感器与活塞杆之间链接，保证了横向剪切力的准确；

9) 用两支光栅式位移传感器测量橡胶支座的剪切变形，传感器顶杆与中间抽板接触，分布于抽板两端，准确测量橡胶支座剪切变形；

10) 配备两块不锈钢板，平面度和光洁度好，完全满足摩擦系数试验的要求。

2．转角系统

1) 转角系统采用双作用伺服油缸施加力，并固定在垂向主机的底座上。

2) 双作用伺服油缸、转角板、球面杆和支承座等构成转角主系统；

3) 转角油缸为单出杆双作用伺服油缸，使用进口格莱圈、斯特封和防尘圈等密封，密封性好，使用寿命长，安全系数高；

4) 转角力值采用高精度负荷传感器直接测力，精度0.3级，量程300kN，能承受较大过载载荷，使用寿命较长；

5) 采用四支光栅式位移传感器测量橡胶支座的转角变形；

6) 负荷传感器与活塞杆之间通过球头球座组成球铰连接（球铰连接可自由对中，确保转角垂向力的准确性）；

7) 根据不同大小的试样，可以更换球面杆的长短附具，以满足不同试件厚度的试验要求。

五、安装要求：

1. 设备有效占地面积：5000*3500mm(长×宽）

2. 设备总高度：3500，沉入基础坑600mm，地面以上高度约为：2900mm；

3. 需方须按照所给基础图施工，满足所提技术要求；

4. 安装2吨以上行车，以便装卸日常试验用附具，如剪切板、转角板等，最重附具转角板，重量1吨。行车可以是简易起吊装置。

5. 需方自备冷却水箱或水池，可容2m³水。冷却器和潜水泵试验机自带，贵方等试验机到位后根据具体位置和距离再配置水管。

6. 实验室配备三相五线制电源，电压380V、50Hz，功率≥20kW。

7. 试验机就位时需要30吨以上汽车吊车，最重部件重约12吨。房间可以驶入汽车且能伸起吊臂，如条件不足，可以去掉房顶，汽车吊臂从外部伸入。