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电液伺服试验系统与脉动疲劳试验系统技术对比

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电液伺服试验系统与脉动疲劳试验系统技术对比
一、工作原理方面:
1、  脉动疲劳试验机的工作原理。
液压脉动疲劳试验机的基本工作原理为:电机带动曲柄连杆机构,驱动脉动头(相当于柱塞泵)运动,将液压油打入作动器,作动器活塞杆向下运动,对被试件施压。活塞杆与缸体间附着拉簧,通过拉簧,活塞杆复位。此过程往复执行,形成脉动载荷。
加载频率通过调整电机的转速实现,电机为励磁调速电机,转速调整范围对应的试验频率一般为0.5-8Hz;
作动器往复行程通过调整曲柄连杆的偏心实现,具体的行程受液压脉动量的限制,吨位越大,行程越小。如400mL排量的主机,使用500kN作动器时,行程为15mm;如采用两套作动器,行程则减少为7.5mm。对于800mL排量的主机,则相应行程提高一倍。
2、  电液伺服试验系统的工作原理。
电液伺服试验系统的基本组成包括伺服作动器、液压泵站以及控制系统。系统的关键元器件为电液伺服阀,伺服阀作为电子——液压转换器件,可灵活地将电子信号转化为液压信号,使伺服作动器在控制系统的控制下,完成各类动静态加载功能。基本工作原理为,控制系统发出电信号,伺服阀动作,伺服作动器动作,试验力或位移信号反馈回控制系统,控制系统运算后后,再次发出控制信号。此过程循环往复,完成各类加载试验。
二、优缺点分析方面:
由上述两类系统的基本工作原理可以看出。
液压脉动疲劳试验机通过机械运动实现液压施载,属于机械——液压转换系统。由于机械系统,特别是惯性轮的蓄能作用,在节能方面有明显的优势。500kN、400mL排量系统的电机功率通常不超过11kw,1000kN、800mL排量系统通常不超过22kW。
但在其他方面,与电液伺服试验系统相比,却具有明显的劣势:
1、  只能单向加载,不具备双向加载能力。
2、  作动器活塞的后退依靠弹簧解决,无法跟踪试件自身的回弹。
3、  波形单一,只能进行简单的正弦波波形加载。
4、  压力传感器间接测力,动态试验力的准确度不高。
5、  各类试验调节功能通过复杂的机电面板完成,操作相对复杂。
6、  无法进行位移控制加载功能,试验力的保持与调节通过液压保持阀完成,动态力精度不高。
7、  机械结构复杂,试验功能不灵活等。
而电液伺服试验系统,由于采用伺服阀作为控制元件,因此属于电——液转换系统。电液系统可将灵活的电子技术与高功率输出的液压技术进行有机结合。特别是现代计算机技术的飞速发展,使得电液伺服技术的应用能力呈现了更大的发展空间。
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