脉动疲劳与电液伺服疲劳的区别
http://cqkrtest.com   2016年2月29日

目前,随新材料以及汽车、飞机、航天器、公路交通锚具产品等市场上动态试验的增多,如何选择合适的动态疲劳试验设备成为工程师面临的一道难题,对于动辄几十万、百万,甚至近千万的设备,要用户认真的考虑。本文就目前市场上的疲劳试验所采用的技术做了简单的对比,希望能对大家有所帮助。
技术要点对比
1 结构形式
使用电机带动的曲柄连杆机构驱动一个柱塞泵,将液压油打入作动器的油缸中以驱动活塞顶出
采用动摆式伺服阀、射流管式伺服阀控制作动器
2 作动器结构 柱塞式结构,回程通过弹簧拉回 双出头等截面作动器
3 负荷控制方式
通过调整溢流阀进行控制,控制系统不能控制负荷大小,开环控制通过控制器进行闭环控制,可准
确控制
4 位移控制 不能控制 可准确控制
5 变形控制 不能控制 可准确控制
6 输出波形 正弦波 正弦波、三角波、梯形波、方波以及给定的任意波形
7 频率范围 ≤8Hz,且最小频率≥0.5Hz 0.001‐100Hz 或更高
8 控制形式 开环控制 闭环控制
9 载荷比范围 0.1‐0.9  ‐1~0.9
10 疲劳形式 拉拉疲劳 拉拉疲劳、拉压疲劳、压压疲劳
11 综合技术比较
伺服阀无法大量应用时的技术,目前已淘汰,成本较低,节能;只能做动态试验,不能做动刚度试验、静态拉压试验闭环控制,可进行位移、负荷精确控制,主流技术,频率范围宽广,控制类型多;可做动态疲劳试验,动刚度试验,也可做静态拉、压试验
12 目前应用 早期遗留设备,目前仅有结构等要求较低的尚在使用航空、汽车、材料(金属、非金属)疲劳全部采用电液伺服技术,
13 可扩展性 不具有扩展性较强的扩展能力,更换夹具、更改软件程序即可进行不同的疲劳试验2 / 3
14 成本 成本较低 成本较高
结论:
通过上述技术要点对比,我们可以看出脉动疲劳技术已处于明显技术略势,与电液伺服疲劳已不可同等对比,仅仅在 8Hz 以下的产品上部分使用,并且由于自身结构的影响,不能进行精确控制,所以市场应用越来越少。从市场应用也可以看出,在国外市场上几乎没有厂家在生产脉动疲劳试验机,而在国内,也仅有很少的厂家生产。但是,对于脉动疲劳技术,在疲劳试验理论发展得早期,以及伺服阀技术无法大量应用的时候,脉动疲劳试验机也确实发挥了不少的作用。电液伺服疲劳系统有许多优点,其中最突出的就是响应速度快、输出功率大、测量和控制精度高,因而目前在航空、航天、军事、冶金、交通、工程机械等领域得到了广泛的应用。电液伺服技术是实现动态高周疲劳、程控疲劳和低周疲劳以及静态的恒变形速率、恒负荷速率和各种模拟仿真试验系统的最佳技术手段。目前已是国际上测控领域的主流,国内也正在往这个方向发展。使用电液伺服阀对疲劳试验机进行控制,可以实现精确、连续的压力控制,不仅能瞬时输出尖端脉冲,而且可以由计算机控制其输出正弦波、三角波或方波,使得疲劳试验机的功
能得以大大加强。不但可以做动态疲劳试验,还可以做试件的静态性能试验。而且由于在动态疲劳试验中使用电液伺服阀进行载荷控制,可以精确地控制输出最小试验负荷和最大试验负荷,不会产生由于负荷输出不准确带来的疲劳寿命的测量误差。操作简洁、方便,使用者只需在电脑上输入相应的试验参数,系统即可全自动完成整个试验过程,不必再由人工进行繁杂的调整。同时,由于系统程序的灵活性,各种非正常状况均可被监测并处理,高效而且安全。最后,越来越多的用户放弃使用脉动疲劳试验机而转向购买电液伺服疲劳试验机。这已是测控试验领域的主导趋势。
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