一,、試驗(yàn)機(jī)名稱介紹:
電液控制的試驗(yàn)機(jī)主要有動(dòng)靜材料試驗(yàn)機(jī),、疲勞試驗(yàn)機(jī)、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)機(jī),、激振器和沖擊試驗(yàn)機(jī)等,。
二、材料試驗(yàn)機(jī)應(yīng)用:
zui早使用的試驗(yàn)機(jī)是材料試驗(yàn)機(jī),,材料試驗(yàn)機(jī)在初期是機(jī)械式的,。如英國早在1880年已生產(chǎn)了杠桿重錘式材料試驗(yàn)機(jī),在1908年又生產(chǎn)螺母,、螺桿加載的試驗(yàn)機(jī),。這些試驗(yàn)機(jī)可進(jìn)行材料的拉伸、壓縮,、彎曲和扭轉(zhuǎn)等試驗(yàn),,但它們的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大,、操作繁瑣,,只能進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn),目前已被淘汰,。
三,、液壓材料試驗(yàn)機(jī)歷程:
約在90年前,瑞士的Amsler公司開發(fā)了液壓試驗(yàn)機(jī),,它利用液壓油的壓力對試件加載,。這種試驗(yàn)機(jī)操作方便、作用力大,、結(jié)構(gòu)簡單,、體積緊湊,至今這種試驗(yàn)機(jī)仍在生產(chǎn)和使用,。它能進(jìn)行各種靜態(tài)試驗(yàn),,但在加載的過程中不能進(jìn)行控制。在加載情況不同時(shí)所測得的數(shù)據(jù)將有差別,。因此,,目前上和我國的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了試驗(yàn)時(shí)需在恒速率、恒負(fù)載速率和恒變形速率控制下進(jìn)行試驗(yàn),,在這種情況下,,原有的液壓試驗(yàn)機(jī)已面臨更新?lián)Q代的命運(yùn)。國外已開發(fā)了在它原有的基礎(chǔ)上增加電液控制部分的電液控制液壓試驗(yàn)機(jī),。這種試驗(yàn)機(jī)能滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求,。國內(nèi)各試驗(yàn)機(jī)廠也在積極進(jìn)行開發(fā)。
在液壓試驗(yàn)機(jī)出現(xiàn)的同時(shí),,在原有雙螺母,、螺桿試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)上還發(fā)展了電子試驗(yàn)機(jī),。這是用伺服電機(jī)控制,經(jīng)減速器減速后驅(qū)動(dòng)二根螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),,相應(yīng)的螺母使橫梁移動(dòng),,從而對裝在橫梁及底座上的試件施加,。這種試驗(yàn)機(jī)調(diào)速范圍廣,、精度高。但由于伺服電機(jī)容量的限制,,在大負(fù)載下工作較困難,。電液控制液壓試驗(yàn)機(jī)的精度和調(diào)速范圍雖然都比電子試驗(yàn)機(jī)略差些,但價(jià)格低,,能承受的負(fù)載大,。因此,這兩種類型的試驗(yàn)機(jī)各有所長,。
四,、zui早試驗(yàn)機(jī)介紹:
早在18660年,A.Wahler就提出力學(xué)性能的試驗(yàn),,除進(jìn)行靜態(tài)性能試驗(yàn)外,,還應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)的---也就是疲勞性能的試驗(yàn)。zui初的疲勞試驗(yàn)機(jī)是將試件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),,用偏心輪及砝碼加載進(jìn)行疲勞試驗(yàn),。以后有些疲勞試驗(yàn)機(jī)將砝碼改為彈簧加載,雖然可使結(jié)構(gòu)略為緊湊,,但這種疲勞試驗(yàn)機(jī)作用力小,、改變頻率及幅值都較困難。因此,,這種原理的疲勞試驗(yàn)機(jī)目前已很少采用,。做疲勞試驗(yàn)?zāi)壳按蠖嗖捎秒姶胖C振式疲勞試驗(yàn)機(jī)或電液伺服控制的動(dòng)靜試驗(yàn)機(jī)。電磁諧振式疲勞試驗(yàn)機(jī)作用力較小,,只能進(jìn)行高頻的正弦運(yùn)動(dòng),,用途較狹。而電液伺服控制的動(dòng)靜試驗(yàn)機(jī),,作用力大,,既能進(jìn)行動(dòng)態(tài)的高周疲勞、程序控制疲勞和低周疲勞試驗(yàn),,也能進(jìn)行靜態(tài)的恒變形速率,、恒負(fù)載速率和各種常規(guī)的力學(xué)性能試驗(yàn),還可以進(jìn)行斷裂力學(xué)試驗(yàn),,根據(jù)需要也可以進(jìn)行部分振動(dòng)和沖擊的試驗(yàn),。這是其他形式的試驗(yàn)機(jī)所不能比擬的,,因此這種試驗(yàn)機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。近年來發(fā)展很快,。已形成系列產(chǎn)品,,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出了各種其他特殊用途的試驗(yàn)機(jī)。
振動(dòng)臺(tái)開發(fā)的歷史比材料試驗(yàn)機(jī)要遲得多,,由于航空,、航天方面對振動(dòng)試驗(yàn)的要求,在第二次世界大戰(zhàn)前才開始研制,。zui初的振動(dòng)臺(tái)是機(jī)械式的,,負(fù)載重量只有幾十kg,頻率為0.8-10Hz左右,。以后隨著航空,、航天、原子能,、建筑,、機(jī)電設(shè)備、兵器,、輕工等各方面的需要,,小到幾kg重的餅干箱,大到成千噸的原子能反應(yīng)堆,、建筑模型等,,都要在振動(dòng)臺(tái)上進(jìn)行試驗(yàn)。這樣,,各種形式的振動(dòng)臺(tái)越來越多,,機(jī)械的、電動(dòng)和電液的都有所開發(fā)和應(yīng)用,。機(jī)械式的應(yīng)用面積狹,,只能進(jìn)行正弦信號試驗(yàn),頻率范圍也較低,,一般在較小的行程及負(fù)載情況下使用,。電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái)得頻率范圍較高,能任意改變試驗(yàn)波形,,波形失真較小,,因此應(yīng)用較廣泛,但在較低的頻率,;或較長的行程,;或很大的負(fù)載情況下使用較困難,雖然也曾生產(chǎn)過20t的電動(dòng)式振動(dòng)臺(tái),但行程不能太長而且體積龐大,,使用不便,,因此目前在負(fù)載大時(shí)一般都不用電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)而采用電液振動(dòng)臺(tái)。電液振動(dòng)臺(tái)的作用力大,,可以在較低的頻率,、較長的行程下工作,能任意改變試驗(yàn)波形,,在需要很大作用力時(shí),,由于體積較小,還可以用幾個(gè)液壓缸并聯(lián)工作,,但它的頻率范圍比電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)略低,,波形失真也比電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)略大些,。
對整機(jī)或大型構(gòu)件,,如飛機(jī)、機(jī)車,、機(jī)械設(shè)備,、海洋工程、原子能裝置及水壩,、建筑物等,,除進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)外,還要進(jìn)行疲勞試驗(yàn),,這種被試對象體積較大,,有時(shí)還需要多點(diǎn)加載,若采用電液控制的疲勞試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn),,則體積將非常龐大,,國外曾做過30MN的大型它的體積雖很大,但被試件的大小還是有限,,因此目前大多采用多點(diǎn)加載裝置,,這種裝置使用多個(gè)可以分別安裝的激振器,根據(jù)試驗(yàn)的要求,,安裝在試件的各作用點(diǎn)上,,如整架飛機(jī)zui多可達(dá)100個(gè)點(diǎn)同時(shí)加載進(jìn)行試驗(yàn)。激振器也有電動(dòng)和電液兩種,,它們各自的特點(diǎn)和振動(dòng)臺(tái)相似,。本書就是針對上述各種試驗(yàn)機(jī)中應(yīng)用的電液控制系統(tǒng)作較詳細(xì)介紹。