脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)與電液伺服試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)比較

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1、脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)與電液伺服試驗(yàn)機(jī)的特點(diǎn)及在車(chē)軸車(chē)橋疲勞試驗(yàn)中的適用差異脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)：此類(lèi)試驗(yàn)機(jī)使用電機(jī)帶動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)一個(gè)柱塞泵，將液壓油打入作動(dòng)器的油缸中以驅(qū)動(dòng)活塞頂出。作動(dòng)器的加載負(fù)荷通過(guò)人工觀察系統(tǒng)壓力指示裝置手動(dòng)調(diào)節(jié)溢流閥設(shè)定；作動(dòng)器往復(fù)行程通過(guò)人工調(diào)整曲柄連桿的偏心實(shí)現(xiàn)；加載頻率通過(guò)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維修難度大、周期長(zhǎng)。此類(lèi)產(chǎn)品屬我國(guó)上世紀(jì)六、七十年代的產(chǎn)品，目前國(guó)際上已基本淘汰了此類(lèi)產(chǎn)品。限于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)當(dāng)時(shí)的技術(shù)狀態(tài)，設(shè)備整體的自動(dòng)化程度不高。由于是在靜態(tài)狀態(tài)下通過(guò)人工觀察系統(tǒng)壓力指示

2、手動(dòng)調(diào)節(jié)溢流閥設(shè)定加載負(fù)荷，所以不能準(zhǔn)確設(shè)定動(dòng)態(tài)疲勞加載的上下限負(fù)荷，誤差較大。在眾多用戶的實(shí)際使用中，也驗(yàn)證了這一點(diǎn)。且由于使用壓力傳感器間接測(cè)量載荷，故實(shí)際測(cè)量的載荷示值誤差較大。脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)工作時(shí)，油泵每次泵出的油量?jī)H幾百毫升，活塞的行程較小，所以脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)基本上用于建筑工程上的巖土、混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等變形量較小的疲勞試驗(yàn)。由于作動(dòng)器的卸載（回縮）是依靠作動(dòng)頭上彈簧拉回的，不具備雙向加載和控制能力，無(wú)法跟蹤試件自身的回彈，故基本無(wú)法保證疲勞試驗(yàn)時(shí)下限載荷的要求，且誤差很大。某些特殊情況下，甚至易造成作動(dòng)

3、頭與試件表面的脫離，以至于有時(shí)會(huì)產(chǎn)生作動(dòng)頭敲擊試件的現(xiàn)象。在車(chē)軸車(chē)橋試驗(yàn)中，軸體產(chǎn)生的變形較大，要求加載仿真的程度高（不然會(huì)造成非軸體自身因素產(chǎn)生的試件失效，失去了試驗(yàn)的意義）。試驗(yàn)時(shí)，無(wú)論靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，均需在試件上有兩個(gè)平衡的加載點(diǎn)，左右加載點(diǎn)的加載動(dòng)作和加載負(fù)荷必須一致。單臺(tái)脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)不具備在車(chē)軸試驗(yàn)中的兩點(diǎn)加載能力，如要增加一個(gè)加載點(diǎn)，必須在油路中并聯(lián)一個(gè)做動(dòng)器。但如此增加做動(dòng)器的方式，則勢(shì)必對(duì)半降低加載行程，完全滿足不了車(chē)軸試驗(yàn)的需要。另外的一種辦法就是將兩臺(tái)脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)并聯(lián)、同步，脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)

4、機(jī)生產(chǎn)廠家的1000kN脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)就是并聯(lián)兩臺(tái)500kN脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)。但是這樣做的代價(jià)就是成倍的增加設(shè)備投資，而且兩臺(tái)設(shè)備的同步效果是很差的。即使兩臺(tái)設(shè)備的加載動(dòng)作可以同步，但加載的負(fù)荷也會(huì)產(chǎn)生較大的偏差，導(dǎo)致車(chē)軸試驗(yàn)的左右加載差異，人為地造成車(chē)軸試件的非正常失效，試驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。在車(chē)軸車(chē)橋的靜態(tài)剛度和強(qiáng)度試驗(yàn)中，兩臺(tái)并聯(lián)的脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)也根本不可能由人工操作完成同步加載（脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)在靜態(tài)試驗(yàn)時(shí)是由人工操作進(jìn)回油閥完成的）。此外，由于脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)缺乏完備的測(cè)控系統(tǒng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)試件各測(cè)點(diǎn)的變形測(cè)量和取得試

5、驗(yàn)曲線。同時(shí)，脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)由于沒(méi)有力值反饋，完全是開(kāi)環(huán)控制，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)載荷均勻加載和變形控制。由此可見(jiàn)，脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)由于自身作動(dòng)機(jī)理上的限制，可以肯定此類(lèi)試驗(yàn)機(jī)完全不適合車(chē)軸車(chē)橋的性能試驗(yàn)。目前，國(guó)內(nèi)外諸多生產(chǎn)廠家?guī)缀鯖](méi)有再使用此類(lèi)設(shè)備用于車(chē)軸車(chē)橋試驗(yàn)的，這也從另一個(gè)方面論證了上述結(jié)論。電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)：電液伺服系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，其中最突出的就是響應(yīng)速度快、輸出功率大、測(cè)量和控制精度高，因而目前在航空、航天、軍事、冶金、交通、工程機(jī)械等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。電液伺服技術(shù)是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)高周疲勞、程控疲勞和低周疲勞以

6、及靜態(tài)的恒變形速率、恒負(fù)荷速率和各種模擬仿真試驗(yàn)系統(tǒng)的最佳技術(shù)手段。目前已是國(guó)際上測(cè)控領(lǐng)域的主流，國(guó)內(nèi)也正在往這個(gè)方向發(fā)展。使用電液伺服閥對(duì)疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)精確、連續(xù)的壓力控制，不僅能瞬時(shí)輸出尖端脈沖，而且可以由計(jì)算機(jī)控制其輸出正弦波、三角波或方波，使得疲勞試驗(yàn)機(jī)的功能得以大大加強(qiáng)。不但可以做動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)，還可以做試件的靜態(tài)性能試驗(yàn)。而且由于在動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)中使用電液伺服閥進(jìn)行載荷控制，可以精確地控制輸出最小試驗(yàn)負(fù)荷和最大試驗(yàn)負(fù)荷，不會(huì)產(chǎn)生由于負(fù)荷輸出不準(zhǔn)確帶來(lái)的疲勞壽命的測(cè)量誤差。操作簡(jiǎn)潔、方便，使用

7、者只需在電腦上輸入相應(yīng)的試驗(yàn)參數(shù)，系統(tǒng)即可全自動(dòng)完成整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程，不必再由人工進(jìn)行繁雜的調(diào)整。同時(shí)，由于系統(tǒng)程序的靈活性，各種非正常狀況均可被監(jiān)測(cè)并處理，高效而且安全。以目前技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀看，電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)的缺點(diǎn)就是較低噸位的整機(jī)價(jià)格較脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)高，有些用戶難以承受。但隨著試驗(yàn)載荷增加到一定噸位以上（比如1000kN），電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)即顯現(xiàn)出來(lái)：大噸位的電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)價(jià)格已經(jīng)比同等噸位的脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)價(jià)格低了近20%。眾多用戶目前已經(jīng)意識(shí)到電液伺服技術(shù)的優(yōu)異性能和突出的性價(jià)比，越來(lái)越多

8、的放棄使用脈動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)而轉(zhuǎn)向購(gòu)買(mǎi)電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)。這已是測(cè)控試驗(yàn)領(lǐng)域的主導(dǎo)趨勢(shì)。