一、簡(jiǎn)介：15kN電液伺服氣彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)（以下簡(jiǎn)稱試驗(yàn)機(jī)）是我公司研制的系列動(dòng)靜試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品之一。試驗(yàn)機(jī)的研制、開發(fā)過程中博采國(guó)際電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司的開發(fā)制造經(jīng)驗(yàn)，采用“單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化”開發(fā)理念，吸取電液伺服動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)技術(shù)，結(jié)合國(guó)內(nèi)用戶的實(shí)際使用狀況設(shè)計(jì)而成。具有使用方便，控制精度高，可靠性好等特點(diǎn)。試驗(yàn)機(jī)主機(jī)、恒壓伺服泵站、液壓夾頭等關(guān)鍵部件為我公司設(shè)計(jì)制造，伺服閥、密封件等關(guān)鍵外購(gòu)件均選用國(guó)際、國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品的產(chǎn)品，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，試驗(yàn)機(jī)的整體性能與產(chǎn)品技術(shù)水平相當(dāng)。
二、方案描述：
15kN電液伺服氣彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)主要用于氣彈簧進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)機(jī)由一臺(tái)主機(jī)(上置15kN伺服直線作動(dòng)器)、試驗(yàn)附具、一套恒壓伺服泵站（流量63L/min、系統(tǒng)壓力21MPa）、全數(shù)字單通道伺服控制系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)打印機(jī)、相關(guān)試驗(yàn)軟件、其它必要的附件等組成。試驗(yàn)機(jī)可一次同時(shí)進(jìn)行多工位彈簧疲勞試驗(yàn)。
1、主機(jī)：主機(jī)為2立柱框架式結(jié)構(gòu)， 15kN伺服直線作動(dòng)器上置于主機(jī)橫梁。試驗(yàn)夾具分別安裝在橫梁和作動(dòng)器活塞桿頂端。主機(jī)橫梁調(diào)整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)，保證試驗(yàn)過程中橫梁穩(wěn)固可靠，同時(shí)保證在非試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)橫梁保持鎖止不動(dòng)。立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，可有效增加立柱抗磨損能力，提高防腐蝕能力，同時(shí)增加主機(jī)外形的美觀程度。
試驗(yàn)機(jī)主機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、橫梁升降自如、機(jī)架剛度高、試件夾持可靠、對(duì)中性好、裝夾方便等特點(diǎn)，并可配備各種夾具和環(huán)境試驗(yàn)裝置以擴(kuò)展試驗(yàn)功能。
- 主機(jī)為四立柱框架式結(jié)構(gòu)，雙立柱外表面采用電鍍硬鉻處理，進(jìn)一步提高外形的美觀程度，同時(shí)提高防腐蝕能力；
- 橫梁可升降用于調(diào)整試驗(yàn)空間，橫梁調(diào)整采用液壓升降、液壓夾緊、彈性松開式結(jié)構(gòu)，保證試驗(yàn)的穩(wěn)固可靠，同時(shí)保證在非試驗(yàn)狀態(tài)時(shí)橫梁保持鎖止不動(dòng)；
- 橫梁運(yùn)動(dòng)（升降、鎖緊）由橫梁驅(qū)動(dòng)模塊控制兩只夾緊油缸和兩只升降油缸協(xié)調(diào)工作完成，驅(qū)動(dòng)模塊采用專用手動(dòng)轉(zhuǎn)閥控制，零泄露，可保證試驗(yàn)的可靠性；
- 負(fù)荷傳感器安裝在橫梁下端面，用于測(cè)量試驗(yàn)負(fù)荷。
- 主機(jī)工作臺(tái)前方設(shè)計(jì)試樣裝夾、橫梁運(yùn)動(dòng)和急停操作按鈕，便于試驗(yàn)員方便操作。
2、作動(dòng)器： 伺服直線作動(dòng)器是試驗(yàn)機(jī)的核心部件，通過作動(dòng)器輸出試驗(yàn)力。采用自有技術(shù)自行設(shè)計(jì)制造，作動(dòng)器內(nèi)置主機(jī)下部，由作動(dòng)器主體、液壓控制模塊和傳感器組成。
2．1、作動(dòng)器參照國(guó)際動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)公司的伺服直線作動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用對(duì)稱四通伺服閥控對(duì)稱作動(dòng)器原理設(shè)計(jì)。作動(dòng)器采用單元化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)理念設(shè)計(jì)制造，采用多級(jí)柔支撐組合導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，具有低阻尼、高響應(yīng)、高壽命、大間隙設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)理念與MTS公司Series 244 Linear Actuators 等同。啟動(dòng)壓力小于0.05MPa。無爬行現(xiàn)象。
2．2、作動(dòng)器活塞密封、支撐打破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用非金屬支撐、大間隙設(shè)計(jì)、高抗側(cè)向力，具有高速不燒結(jié)自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。組合密封結(jié)構(gòu)具有良好的互換性，方便維修，具有高速不燒結(jié)、自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。以上密封方式可有效降低作動(dòng)器的內(nèi)摩擦阻力，提高試驗(yàn)機(jī)測(cè)試精度和作動(dòng)器的使用壽命。作動(dòng)器頻率響應(yīng)不小于75Hz。
2．3、伺服直線作動(dòng)器振幅極限位置設(shè)計(jì)液壓緩沖區(qū)，避免運(yùn)行失控產(chǎn)生損傷。
2．4、伺服直線作動(dòng)器位移傳感器內(nèi)置于活塞桿內(nèi)采用美國(guó)Schaevitz公司LVDT位移傳感器，運(yùn)動(dòng)靈活不受外來干擾，活塞桿采用超精加工，表面鍍絡(luò)拋光達(dá)R
α0.4u。
2．5、作動(dòng)器外置安裝有由過濾精度為0.003mm精密濾油器以及具有消脈、蓄能功能的進(jìn)回油路蓄能器、動(dòng)態(tài)試驗(yàn)機(jī)專用兩級(jí)電液伺服閥組成的液壓模塊。精密濾油器安裝在電液伺服閥前，有效防止電液伺服閥因液壓油污染造成堵塞。
2．6、負(fù)荷傳感器與液壓夾頭接螺桿處、活塞桿與液壓夾頭處設(shè)計(jì)有專用消除間隙裝置，進(jìn)一步提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。
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