電磁諧振式高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)技術(shù)參數(shù)

型號(hào) GPS100 GPS200 GPS300

實(shí)驗(yàn)力 最大負(fù)荷（kN） ±100 ±200 ±300

最大單向脈動(dòng)負(fù)荷（N.m） ±100 ±200 ±300

最大交變負(fù)荷（峰值） 10 50 100 150

衰變倍數(shù)分檔 全程不分檔 1，2，5

平均負(fù)荷示值相對(duì)誤差 ≤±1%

交變負(fù)荷波動(dòng)度 ±0.5%F.S

平均負(fù)荷波動(dòng)度 ±0.5%F.S

控制參數(shù) 頻率范圍 80～250（Hz）

主機(jī) 夾頭間最大距離 500(mm) 750(mm) 1000(mm) 1150(mm)

兩柱間最大距離 350(mm) 420(mm) 500(mm) 580(mm)

主機(jī)外形尺寸(mm)H.W.D 660×460×1900

800×600×2300 950×750×2600 1300×800×2900

電控箱外型尺寸 600×650×1200

主機(jī)重量 約1200kg 約3000kg

約5000kg 約7500kg

電控箱 約80kg 約100kg 約150kg 約200kg

整機(jī)功率 220V500W 380V3500W

220V500W 380V4500W

220V750W 380V5500W

220V1000W

整機(jī)工作效率高、易起振、耗能低、控制精度高、波動(dòng)度小及操作方便。

智能化全數(shù)字脈寬調(diào)制器模板，全隔離IGBT開(kāi)關(guān)型功率放大單元、智能化測(cè)力放大器模板

新型的主機(jī)諧振氣隙結(jié)構(gòu)，起振容易，無(wú)需手動(dòng)進(jìn)行電壓換擋

平均負(fù)荷控制系統(tǒng)采用進(jìn)口高精度交流伺服電機(jī)系統(tǒng)閉環(huán)控制

交變載荷閉環(huán)控制，自動(dòng)補(bǔ)償，控制方式有兩種：常規(guī)疲勞試驗(yàn)（軸向拉壓對(duì)稱、不對(duì)稱及單項(xiàng)脈動(dòng)試驗(yàn)）和程控加荷試驗(yàn)

操作方式：操作和設(shè)置有系統(tǒng)軟件生成的虛擬面板實(shí)現(xiàn)

全部控制由計(jì)算機(jī)直接進(jìn)行管理和控制，功能齊全，擴(kuò)充容易。計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)波形、電流值、買充值、計(jì)算機(jī)軟件是在WindowXP操作系統(tǒng)下編制的應(yīng)用及管理軟件，采用虛擬面板的形式，按鈕式操作，界面友好，樣式直觀，操作方便。具備較完備的數(shù)據(jù)處理及打印輸出功能。

疲勞試驗(yàn)機(jī)按頻率分為低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)、中頻疲勞試驗(yàn)機(jī)、高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)、超高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)。低頻低于30Hz的稱為低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，30-100Hz的稱為中頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，100-300Hz的稱為高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)。300Hz以上的稱為超高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)。機(jī)械與液壓式一般為低頻，機(jī)電驅(qū)動(dòng)為中頻和低頻，電磁諧振式為高頻，氣動(dòng)式和聲學(xué)式為超高頻。

國(guó)外對(duì)高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的研究開(kāi)發(fā)相比國(guó)內(nèi)早很多，瑞士Amsler和英國(guó)Instron公司對(duì)高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的研發(fā)比中國(guó)相對(duì)較早。而中國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)于高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的研究相對(duì)滯后，主要的研究廠家為長(zhǎng)春試驗(yàn)機(jī)研究所和紅山試驗(yàn)機(jī)廠兩家。在上世紀(jì)50年代末期，參考瑞士Amsler公司的10HFP422為主要的研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行學(xué)習(xí)、分析、研究，1968年末國(guó)內(nèi)參照英國(guó)Instron公司的許多產(chǎn)品，特別是英國(guó)公司的1603型機(jī)器，這種機(jī)型的技術(shù)對(duì)國(guó)內(nèi)的高頻試驗(yàn)機(jī)的制造有著重大的影響，該機(jī)型主機(jī)結(jié)構(gòu)方面和電控單元在70年代時(shí)影響高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展，所以國(guó)內(nèi)高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)在發(fā)展過(guò)程中又借鑒了許多Instron的新技術(shù)和Amslerd的機(jī)械單元和電控單元產(chǎn)品。

從疲勞試驗(yàn)機(jī)的控制單元系統(tǒng)來(lái)看，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)、制造的疲勞試驗(yàn)機(jī)主要分為兩大類：第一類以線性掃頻幅度為控制單元系統(tǒng)（AMSLER公司主要機(jī)型多采用此種系統(tǒng)），第二類為PWM脈沖調(diào)寬型控制系統(tǒng)（INSTRON公司主要機(jī)型多采用此種結(jié)構(gòu)）。歸納總結(jié)我國(guó)研制的疲勞試驗(yàn)機(jī)，國(guó)內(nèi)對(duì)于疲勞試驗(yàn)機(jī)的控制系統(tǒng)主要借鑒國(guó)外技術(shù)?？刂茊卧到y(tǒng)主要有：一是將線性掃頻幅度技術(shù)應(yīng)用到控制系統(tǒng)，這種控制技術(shù)原理主要是載荷傳感器的反饋與移相掃頻相結(jié)合的原理來(lái)控制起振相位，這種技術(shù)主要是借鑒于瑞士AMSLER公司的10HFP422型號(hào)的高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的控制單元系統(tǒng)；二是將PWM脈沖調(diào)寬技術(shù)應(yīng)用到控制單元系統(tǒng)中，這種技術(shù)主要是借鑒于英國(guó)Instron公司高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品，經(jīng)國(guó)內(nèi)研發(fā)改進(jìn)并應(yīng)用。

根據(jù)疲勞試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)單元的不同，可分為：電磁驅(qū)動(dòng)型、電液伺服型、氣壓驅(qū)動(dòng)型、杠桿、離心機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)型、曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)型等多種形式的疲勞試驗(yàn)機(jī)。

其中，以電磁力為驅(qū)動(dòng)單元的高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)的工作原理是利用系統(tǒng)的共振現(xiàn)象來(lái)工作的。電磁驅(qū)動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)是由機(jī)架、電磁振動(dòng)器、振動(dòng)彈簧、載荷傳感器、試件和配重質(zhì)量塊組成整機(jī)的振動(dòng)系統(tǒng)。動(dòng)力單元中有由電磁振動(dòng)器提供振動(dòng)動(dòng)力源來(lái)提供激勵(lì)，形成振動(dòng)源。若電磁振動(dòng)器輸出的激振力的頻率相位值與整機(jī)系統(tǒng)的固有頻率相同，則整個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生共振，則配重質(zhì)量物體在整機(jī)上產(chǎn)生共振現(xiàn)象，輸出的慣性力往復(fù)作用于被測(cè)試試件上，以此完成疲勞測(cè)試。

電液伺服型疲勞試驗(yàn)機(jī)是以恒壓伺服液壓泵站作為動(dòng)力源來(lái)對(duì)試件進(jìn)行加載。氣壓驅(qū)動(dòng)型疲勞試驗(yàn)機(jī)是以恒壓伺服氣壓泵站作為動(dòng)力源來(lái)對(duì)試件進(jìn)行加載。杠桿、離心機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)型和曲柄機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)型疲勞試驗(yàn)機(jī)依靠機(jī)械結(jié)構(gòu)的直線行程來(lái)構(gòu)成機(jī)器的動(dòng)力源。