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外觀

該試驗機主體結構為機電分離式結構，左側為計算機控制顯示部分，右側為主機。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、高速旋轉接頭、高速電機打磨系統(tǒng)、絲杠傳動系統(tǒng)、直線導軌系統(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)以及直線導軌系統(tǒng)，可將石板打磨頭進行左右移動和上下調節(jié)，可滿足10cm-40cm不同高度石板打磨技術要求；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，可滿足1cm-5cm不同厚度石板打磨技術要求；高速電機打磨系統(tǒng)，采用1.5KW高速電機無級可調，可滿足1000-10000r/min技術要求；高速旋轉接頭，可滿足高速電機旋轉主軸注水需求；氣缸加載系統(tǒng)，采用SC標準氣缸，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。

設備采用高轉速高精度交流伺服電機及控制系統(tǒng)控制，可實現(xiàn)無級調速及所要求轉速范圍內的恒轉矩輸出；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定；主軸的轉速、轉數(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)，并可繪制相應的試驗曲線，可任意存儲、調閱、打印輸出試驗數(shù)據(jù)或曲線。

1.3主要技術指標

1.4試驗機的工作條件

? 在室溫-10℃～40℃范圍內；

? 相對濕度使用范圍20%～80%；

? 在穩(wěn)固的基礎上正確安裝；

? 在周圍無振動、無腐蝕性介質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超過額定電壓的10%。

二、試驗機機構介紹

整機主體

主機由絲杠、導軌傳動系統(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、導軌系統(tǒng)、氣缸驅動系統(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。調速范圍為1000～10000 r/min，無級恒扭矩,高速轉速精度為±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接頭，由水管經(jīng)過快速旋轉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，使其回到最高點位。

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構。本加載機構由空氣壓縮驅動加載。加載工作過程如下：

1，控制氣動比例閥工作。將空氣按相應比例大小，對氣缸進行充氣加載，當氣體達到一定壓強時氣缸輸出相對應的壓力數(shù)值，當壓力數(shù)值達到設定要求時，自動停止充氣加載。

2，加載控制。加載執(zhí)行機構為標準氣缸，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整。

1）加載和卸載電缸上下兩端有調速閥，通過手動調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節(jié)裝置。可以高精度控制管路中的氣體流量，達到控制氣缸加載的速度。

當試驗力開始加載，傳感器會將預置壓力輸入微機控制系統(tǒng)與預置壓力比較，然后由微機控制電機反轉，直至系統(tǒng)壓力與預置壓力平衡為止。