剖析高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的原理和特點(diǎn)
按頻率,,疲勞試驗(yàn)機(jī)可分為低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)、中頻疲勞試驗(yàn)機(jī),、高頻疲勞試驗(yàn)機(jī),、超高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)。低頻低于30Hz的稱為低頻疲勞試驗(yàn)機(jī),,30-100Hz的稱為中頻疲勞試驗(yàn)機(jī),,100-300Hz的稱為高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)。300Hz以上的稱為超高頻疲勞試驗(yàn)機(jī),。機(jī)械與液壓式一般為低頻,,機(jī)電驅(qū)動為中頻和低頻,電磁諧振式為高頻,,氣動式和聲學(xué)式為超高頻,。
高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)是基于系統(tǒng)共振原理進(jìn)行工作的,其主機(jī)系統(tǒng)采用了多個自由度的力學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,。它主要由框架,、電磁激振器,、主振彈簧、測力傳感器,、試樣,、及主振系統(tǒng)的配置質(zhì)量構(gòu)成機(jī)械振動系統(tǒng),振動由電磁激振器來激勵和保持,。當(dāng)激振器產(chǎn)生的激振力的頻率和相位與振動系統(tǒng)的固有頻率基本一致時,,系統(tǒng)便發(fā)生了共振,這時配置質(zhì)量在共振狀態(tài)下所產(chǎn)生的慣性力,,往復(fù)作用在試樣上,,來完成對試樣的疲勞試驗(yàn)。主機(jī)諧振性能設(shè)計的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)是否能夠正常的工作,,是關(guān)鍵環(huán)節(jié),。
測控系統(tǒng)的工作主要有兩個作用:一是準(zhǔn)確的測量出試件所受的力值(均值和動態(tài)峰值) ;二是產(chǎn)生一個幅度可控的與主機(jī)共振頻率相一致,與振動系統(tǒng)阻尼力相位相反的激振力來抵消阻尼力,,以維持系統(tǒng)振動,。電氣系統(tǒng)根據(jù)不同的控制方式,結(jié)構(gòu)及組成也不相同。但具備的共性部分有:測力傳感器及其對應(yīng)的放大器,、峰谷值及均值測量部分,、指令設(shè)定、比例控制,、功率驅(qū)動等部分組成,。
由于該系統(tǒng)是建立在系統(tǒng)共振原理的基礎(chǔ)上工作,所以高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)比其它各種類型的疲勞試驗(yàn)機(jī)效率都高,,,,主要體現(xiàn)在工作頻率高、能量消耗低,。另外,,使用操作方便試驗(yàn)波形好,其波形失真度在動態(tài)試驗(yàn)機(jī)中小,,耗能低,。所以將被持續(xù)、廣泛地應(yīng)用在航空,、航天,、冶金、高等院??蒲泻徒虒W(xué)及工業(yè)生產(chǎn)等各個領(lǐng)域,。