高頻疲勞試驗機,,是一種主要用于測定金屬及其合金材料在室溫狀態(tài)下的拉伸、壓縮或拉、壓交變負荷的疲勞性能試驗的機器,。
高頻疲勞試驗機特點是可以實現(xiàn)高負荷、高頻率,、低消耗,,從而縮短試驗時間,降低試驗費用,。
疲勞試驗機用于進行測定金屬,、合金材料及其構件(如操作關節(jié)、固接件,、螺旋運動件等)在室溫狀態(tài)下的拉伸,、壓縮或拉壓交變負荷的疲勞特性、疲勞壽命,、預制裂紋及裂紋擴展試驗,。高頻疲勞試驗機在配備相應試驗夾具后,可進行正弦載荷下的三點彎曲試驗,、四點彎曲試驗,、薄板材拉伸試驗、厚板材拉伸試驗,、強化鋼條拉伸試驗,、鏈條拉伸試驗、固接件試驗、連桿試驗,、扭轉疲勞試驗,、彎扭復合疲勞試驗、交互彎曲疲勞試驗,、CT試驗,、CCT試驗、齒輪疲勞試驗等,。
疲勞試驗機
試驗方法
高頻疲勞試驗機是指通過金屬材料實驗測定金屬材料的σ-1,,繪制材料的S-N曲線,進而觀察疲勞破壞現(xiàn)象和斷口特征,,進而學會對稱循環(huán)下測定金屬材料疲勞極限的方法,。檢測設備一般有疲勞試驗機和游標卡尺。
在足夠大的交變應力作用下,,于金屬構件外形突變或表面刻痕或內(nèi)部缺陷等部位,,都可能因較大的應力集中引發(fā)微觀裂紋。分散的微觀裂紋經(jīng)過集結溝通將形成宏觀裂紋,。已形成的宏觀裂紋逐漸緩慢地擴展,,構件橫截面逐步削弱,當達到一定限度時,,構件會突然斷裂,。金屬因交變應力引起的上述失效現(xiàn)象,稱為金屬的疲勞,。靜載下塑性性能很好的材料,,當承受交變應力時,往往在應力低于屈服極限沒有明顯塑性變形的情況下,,突然斷裂,。
疲勞斷口明顯地分為兩個區(qū)域:較為光滑的裂紋擴展區(qū)和較為粗糙的斷裂區(qū)。裂紋形成后,,交變應力使裂紋的兩側時而張開時而閉合,,相互擠壓反復研磨,光滑區(qū)就是這樣形成的,。載荷的間斷和大小的變化,,在光滑區(qū)留下多條裂紋前沿線。至于粗糙的斷裂區(qū),,則是zui后突然斷裂形成的,。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,機械零件的失效,,約有70%左右是疲勞引起的,,而且造成的事故大多數(shù)是災難性的。因此,,通過實驗研究金屬材料抗疲勞的性能是有實際意義的,。
分類
疲勞試驗機根據(jù)試驗頻率可分為低頻疲勞試驗機、中頻疲勞試驗機,、高頻疲勞試驗機,、超高頻疲勞試驗機。頻率低于30Hz的稱為低頻疲勞試驗機,,30-100Hz的稱為中頻疲勞試驗機,,100-300Hz的成為高頻疲勞試驗機,300Hz以上的成為超高頻疲勞試驗機,。機械與液壓式一般為低頻,,電機驅(qū)動一般為中頻和低頻,電磁諧振式為高頻,,氣動式和聲學式為超高頻,。
復合材料不可以用電磁式高頻疲勞試驗機進行疲勞試驗,因為電磁式是采用電磁諧振原理驅(qū)動的,,與試樣的剛性有關,,所以復合材料只能用電機驅(qū)動疲勞試驗。
工作原理
高頻疲勞試驗機根據(jù)電磁諧振的原理工作,,依靠電磁鐵的震蕩施加載荷,,是目前載荷比較大20KN-300KN,頻率80-250HZ測試時間短的,。需要調(diào)頻率,,頻率時固定幾個檔,根據(jù)目前使用客戶的反饋,,調(diào)頻操作比較麻煩,。
低頻疲勞試驗機根據(jù)電液伺服的原理工作,依靠液壓作動缸的往復運動施加載荷,,大載荷5KN-1000KN低頻率0-10HZ的,,一般建議在10HZ左右使用,更高的頻率對于液壓伺服閥,、密封圈等等部件的摩擦損傷太大,,后面的維護成本太高,不建議使用更高頻率,。如果不考慮維護成本,,使用20HZ,30HZ也是可以的,,只是液壓疲勞試驗機的壽命會受到重大的影響,。
電機驅(qū)動疲勞試驗機根據(jù)電場與磁場的關系,通過磁場的來回移動實現(xiàn)往復運動施加載荷,是小載荷20N-30KN,,頻率0-100HZ要求高的,,頻率隨意可以設置。是小載荷,,中頻率的,。
維護
不過,同樣是20KN的疲勞試驗機系統(tǒng),,電機驅(qū)動疲勞試驗機系統(tǒng)購買非常昂貴,,但是液壓疲勞試驗機它有許多活動部件和密封件,維護費用高,。另外,,其能源成本也很高,因為泵必須連續(xù)運轉,,而且油被看作有害廢料,,一旦污染就必須更換。由于傳動裝置和/或伺服閥的密封件摩擦,,分辨率和保真度可能受到限制,,而且傳動裝置的活動質(zhì)量非常高。在多軸應用時由于摩擦,,傳動裝置的側向負荷還會引起波形扭曲或密封件磨損,。
高頻疲勞試驗機需要定期停機做一些維護
1、定期更換油路濾芯,,清理變質(zhì)油電液伺服壓力試驗機由于此次故障由液壓油中金屬污染造成,,因此定期更換該系統(tǒng)油路中的濾芯,放掉濾油器中存油,,可防止污物進入伺服閥,,有效的防止故障發(fā)生,延長伺服閥的運行時間,。力矩馬達和先導閥*浸泡在與回油相通的油液里,,位置又處于管道的盲端,所以該處的油液幾乎不流動,,易氧化變質(zhì),,因此需定期放掉變質(zhì)的液壓油。
2,、定期更換液壓油,,加強液壓油的管理
液壓油在長期工作中會氧化焦化,并且液壓系統(tǒng)中的泵.閥,、油缸等的磨損,,會產(chǎn)生一些金屬屑,,它們會降低液壓油的品質(zhì),造成故障,。根據(jù)近幾年液壓油使用周期和油品化驗結果,,要每10個月更換一次液壓油,才能保證設備無計劃外停機,。
3、定期更換伺服閥
有些故障的直接原因為力矩馬達被污染導致伺服閥動作不良,,因此定期清洗,、更換力矩馬達和先導閥,防止污染,,從而杜絕故障發(fā)生,。伺服閥的裝拆應在盡可能干凈的環(huán)境中進行,操作時應先去掉接到伺服閥上的電氣信號,,再卸掉液壓系統(tǒng)的壓力,,然后拆下伺服閥。在干凈,、相容的商用溶劑中清洗所有的零件,,零件可以晾干或用軟氣管以潔凈、干燥的空氣吹干,。清洗后的伺服閥,,可以作為備件輪流使用,降低費用,。
4,、定期更換密封圈定期檢查主機和油源處是否有漏油的地方,如發(fā)現(xiàn)有漏油,,應及時更換密封圈或組合墊,。
5 定期更換濾芯液壓濾芯概述液壓濾芯應用在液壓系統(tǒng)中,用于濾除系統(tǒng)中的顆粒雜物及橡膠雜質(zhì),,保證液壓系統(tǒng)的清潔度,,根據(jù)機器的使用情況及油的使用期限,定期更換吸油過濾器和濾芯,。
比較:
1,、干凈,不用擔心漏油等現(xiàn)象,。
2,、穩(wěn)定,不會因為阻力的變化影響設備運行的穩(wěn)定性,。
3,、噪音低,,傳統(tǒng)的液壓伺服必需把泵放的更遠,以減少噪音,。
4,、安裝維護簡單方便,不用經(jīng)常停機更換液壓油等等工作,,后續(xù)的電機維護成本幾乎為零,,但是液壓伺服的設備,使用頻率越高維護成本也越高,,到了zui后因無法忍受高額的維護成本而減少設備的使用,。
5、省電無需水源,,使用成本低,,一般電機的功率只有幾千瓦或幾百瓦。
6,、安全,,不用擔心高壓油管長時間的使用,老化了高壓油的泄漏而造成人身的安全影響,。
7,、使用壽命長,幾乎免維護的電機可以長時間不間斷的使用,。