电液谐振高频疲劳试验机及其控制方法

摘要

一种电液高频疲劳试验机，包括工作台、二位三通双自由度电液控制阀、单出杆主液压缸、设于工作台上方两侧有两个立柱、设于工作台上方立柱外侧有两个升降保持液压油缸和设于工作台上方的横梁，二位三通双自由度电液控制阀的出油口与单出杆主液压缸的活塞杆无杆端腔连通，单出杆主液压缸的活塞杆无杆端安装位移传感器，单出杆主液压缸的活塞杆端与下夹头相连，两个升降保持液压油缸体底部与工作台相连，两个升降保持液压油缸活塞杆顶端与横梁相连，横梁可上下滑动地套装在立柱上，横梁中间与载荷传感器相连，载荷传感器下方与上夹头相连。以及一种试验机的控制方法。本发明高频段工作时保持输出载荷力和振幅、实现谐振疲劳试验。

主权项

电液高频疲劳试验机实现的控制方法，其特征在于：所述试验机包括工作台、设于工作台下方的二位三通双自由度电液控制阀、设于工作台下方的单出杆主液压缸、设于工作台上方两侧有两个立柱、设于工作台上方立柱外侧有两个升降保持液压油缸和设于工作台上方的横梁，所述二位三通双自由度电液控制阀的出油口与单出杆主液压缸的活塞杆无杆端腔连通，单出杆主液压缸的活塞杆无杆端安装用以测量所述单出杆主液压缸杆腔长度的位移传感器，所述单出杆主液压缸的活塞杆端与下夹头相连，所述两个升降保持液压油缸体底部与工作台相连，所述两个升降保持液压油缸活塞杆顶端与横梁相连，所述横梁可上下滑动地套装在立柱上，所述横梁中间与载荷传感器相连，所述载荷传感器下方与上夹头相连；所述控制方法中，根据所述位移传感器所测得所述单出杆主液压缸无杆腔长度，通过等式①算出电液疲劳试验机固有频率f₀，$f_0=\frac{1}{2\pi }\sqrt{\frac{K_L}{m_t}+\frac{E_h{A}_1}{m_t{y}_{p0}}}$   ①式中：K_L为负载等效弹性刚度，N/m；m_t为等效质量，kg；E_h为液压弹性模量，MPa；A₁为活塞杆无杆腔侧端面积，m²；y_p0为液压缸无杆腔初始长度，m；通过控制二位三通双自由度电液控制阀阀口轴向开度值和阀芯旋转速度，分别实现对电液谐振疲劳试验机所述单出杆主液压缸输出振动幅值控制和振动频率控制；通过对所述下夹头振动波形的测量与频谱分析，得到振动幅值反馈和振动频率反馈信号，对所述二位三通双自由度电液控制阀阀口轴向开度值和阀芯旋转速度值修正，使所述下夹头的振幅和振动频率达到既定要求。