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電液伺服疲勞與脈動疲勞的區(qū)別

來源:上海百若試驗儀器有限公司   2015年01月07日 13:16  

前言

目前,,隨新材料以及汽車、飛機,、航天器,、公路交通錨具產(chǎn)品等市場上動態(tài)試驗的增多,如何選擇合適的動態(tài)疲勞試驗設(shè)備成為工程師面臨的一道難題,,對于動輒幾十萬,、百萬,甚至近千萬的設(shè)備,,需要用戶認真的考慮,。本文就目前市場上的疲勞試驗所采用的技術(shù)做了簡單的對比,希望能對大家有所幫助,。

技術(shù)要點對比

序號

比較內(nèi)容

脈動疲勞

電液伺服疲勞

1

結(jié)構(gòu)形式

使用電機帶動的曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動一個柱塞泵,,將液壓油打入作動器的油缸中以驅(qū)動活塞頂出

采用動擺式伺服閥、射流管式伺服閥控制作動器

2

作動器結(jié)構(gòu)

柱塞式結(jié)構(gòu),,回程通過彈簧拉回

雙出頭等截面作動器

3

負荷控制方式

通過調(diào)整溢流閥進行控制,,控制系統(tǒng)不能控制負荷大小,開環(huán)控制

通過控制器進行閉環(huán)控制,,可準確控制

4

位移控制

不能控制

可準確控制

5

變形控制

不能控制

可準確控制

6

輸出波形

正弦波

正弦波,、三角波、梯形波,、方波以及給定的任意波形

7

頻率范圍

8Hz,,且zui小頻率0.5Hz

0.001-100Hz或更高

8

控制形式

開環(huán)控制

閉環(huán)控制

9

載荷比范圍

0.1-0.9

-1~0.9

10

疲勞形式

拉拉疲勞

拉拉疲勞、拉壓疲勞,、壓壓疲勞

11

綜合技術(shù)比較

伺服閥無法大量應(yīng)用時的技術(shù),,目前已淘汰,成本較低,,節(jié)能,;只能做動態(tài)試驗,,不能做動剛度試驗、靜態(tài)拉壓試驗

閉環(huán)控制,,可進行位移,、負荷控制,主流技術(shù),,頻率范圍寬廣,,控制類型多;可做動態(tài)疲勞試驗,,動剛度試驗,,也可做靜態(tài)拉、壓試驗

12

目前應(yīng)用

早期設(shè)備,,目前僅有結(jié)構(gòu)等要求較低的尚在使用

航空,、汽車、材料(金屬,、非金屬)疲勞全部采用電液伺服技術(shù),,

13

可擴展性

不具有擴展性

較強的擴展能力,更換夾具,、更改軟件程序即可進行不同的疲勞試驗

14

成本

成本較低

成本較高

結(jié)論:

通過上述技術(shù)要點對比,,我們可以看出脈動疲勞技術(shù)已處于明顯技術(shù)略勢,與電液伺服疲勞已不可同等對比,,僅僅在8Hz以下的產(chǎn)品上部分使用,,并且由于自身結(jié)構(gòu)的影響,不能進行控制,,所以市場應(yīng)用越來越少,。從市場應(yīng)用也可以看出,在國外市場上幾乎沒有廠家在生產(chǎn)脈動疲勞試驗機,,而在國內(nèi),,也僅有很少的廠家生產(chǎn)。但是,,對于脈動疲勞技術(shù),,在疲勞試驗理論發(fā)展得早期,以及伺服閥技術(shù)無法大量應(yīng)用的時候,,脈動疲勞試驗機也確實發(fā)揮了不少的作用,。

電液伺服疲勞系統(tǒng)有許多優(yōu)點,其中zui突出的就是響應(yīng)速度快,、輸出功率大,、測量和控制精度高,因而目前在航空、航天,、軍事,、冶金、交通,、工程機械等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,。電液伺服技術(shù)是實現(xiàn)動態(tài)高周疲勞,、程控疲勞和低周疲勞以及靜態(tài)的恒變形速率,、恒負荷速率和各種模擬仿真試驗系統(tǒng)的*技術(shù)手段。目前已是上測控領(lǐng)域的主流,,國內(nèi)也正在往這個方向發(fā)展,。

使用電液伺服閥對疲勞試驗機進行控制,可以實現(xiàn),、連續(xù)的壓力控制,,不僅能瞬時輸出脈沖,而且可以由計算機控制其輸出正弦波,、三角波或方波,,使得疲勞試驗機的功能得以大大加強。不但可以做動態(tài)疲勞試驗,,還可以做試件的靜態(tài)性能試驗,。而且由于在動態(tài)疲勞試驗中使用電液伺服閥進行載荷控制,可以地控制輸出zui小試驗負荷和zui大試驗負荷,,不會產(chǎn)生由于負荷輸出不準確帶來的疲勞壽命的測量誤差,。

操作簡潔、方便,,使用者只需在電腦上輸入相應(yīng)的試驗參數(shù),,系統(tǒng)即可全自動完成整個試驗過程,不必再由人工進行繁雜的調(diào)整,。同時,,由于系統(tǒng)程序的靈活性,各種非正常狀況均可被監(jiān)測并處理,,而且安全,。

zui后,越來越多的用戶放棄使用脈動疲勞試驗機而轉(zhuǎn)向購買電液伺服疲勞試驗機,。這已是測控試驗領(lǐng)域的主導(dǎo)趨勢,。

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