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疲勞試驗(yàn)機(jī)，是一種主要用于測(cè)定金屬及其合金材料在室溫狀態(tài)下的拉伸、壓縮或拉、壓交變負(fù)荷的疲勞性能試驗(yàn)的機(jī)器。那疲勞試驗(yàn)機(jī)的分類(lèi)原理以及它的發(fā)展是什么呢？帶著問(wèn)題，讓技術(shù)人員帶領(lǐng)我們?nèi)ピ敿?xì)的了解吧！

一：疲勞試驗(yàn)機(jī)的分類(lèi)原理及發(fā)展

疲勞試驗(yàn)機(jī)，是一種主要用于測(cè)定金屬及其合金材料在室溫狀態(tài)下的拉伸、壓縮或拉、壓交變負(fù)荷的疲勞性能試驗(yàn)的機(jī)器。在實(shí)際工作生產(chǎn)中許多構(gòu)件和零件都是在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生破壞，如齒輪的嚙合破壞、曲軸的斷裂、連桿的斷裂、彈簧的失效、葉片的斷裂以及比較大型的橋梁疲勞斷裂事故等，對(duì)這些大型的事故原因進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，雖然使用的強(qiáng)度未超過(guò)其屈服強(qiáng)度，但因?yàn)椴粩嗍芙蛔儜?yīng)力作用，形成疲勞破壞失效。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在所用失效形式中，疲勞失效占整個(gè)零件失效約八成左右。對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成極大的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。因此，對(duì)于疲勞的研究引起科研人員的重視。經(jīng)過(guò)科學(xué)的實(shí)踐研究證明，實(shí)際生產(chǎn)中的零部件結(jié)構(gòu)壽命不能通過(guò)理論的方法對(duì)它進(jìn)行預(yù)測(cè)與計(jì)算。所以，進(jìn)行零部件、材料構(gòu)件的疲勞試驗(yàn)，測(cè)試其抗疲勞斷裂性能、計(jì)算其疲勞壽命是國(guó)內(nèi)外預(yù)防疲勞破壞的主要方法。

1、疲勞試驗(yàn)機(jī)的分類(lèi)

1)、按照試樣承受的應(yīng)力狀態(tài)分類(lèi)：

(1)、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)機(jī)(純彎曲和懸臂彎曲);

(2)、交變拉壓疲勞試驗(yàn)機(jī);

(3)、交變扭轉(zhuǎn)變形疲勞試驗(yàn)機(jī);

(4)、復(fù)合多種變形應(yīng)力疲勞試驗(yàn)機(jī)。

2)、按照提供動(dòng)力的原理，即激振的原理，將疲勞試驗(yàn)機(jī)分為如下幾種形式

(1)、曲柄偏心機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)裝置，提供動(dòng)力激振的疲勞試驗(yàn)機(jī);

(2)、利用恒定力(離心力或扛扦琺碼)加荷機(jī)構(gòu)為驅(qū)動(dòng)裝置，提供激振的疲勞試驗(yàn)機(jī);

(3)、利用壓縮空氣，運(yùn)用壓縮的空氣為驅(qū)動(dòng)力激振的疲勞試驗(yàn)機(jī);

(4)、利用電磁、電動(dòng)和磁致伸縮為驅(qū)動(dòng)提供激振動(dòng)力的疲勞試驗(yàn)機(jī);

(5)、利用電氣液壓為驅(qū)動(dòng)裝置，為激振提供動(dòng)力的疲勞試驗(yàn)機(jī)。

通過(guò)疲勞試驗(yàn)，求得測(cè)試件的S-N曲線(xiàn)，試驗(yàn)時(shí)間漫長(zhǎng)。特別是當(dāng)試驗(yàn)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)的交變應(yīng)力往復(fù)次數(shù)(即頻率)較低時(shí)，試驗(yàn)周期更長(zhǎng)。為了提高試驗(yàn)效率，高頻試驗(yàn)機(jī)不斷被各國(guó)科研人員研制成功。

2、高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

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(chēng)為低頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，30-100Hz的稱(chēng)為中頻疲勞試驗(yàn)機(jī)，100-300Hz的稱(chēng)為高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)。300Hz以上的稱(chēng)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)引領(lǐng)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(lèi)：第一類(lèi)以線(xiàn)性?huà)哳l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(lèi)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)目前研制的疲勞試驗(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)。控制單元系統(tǒng)主要有：一是將線(xiàn)性?huà)哳l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

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)Instmn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。

3、簡(jiǎn)述高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)原理

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(xiàn)行程來(lái)構(gòu)成機(jī)器的動(dòng)力源。

4 、高頻疲勞試驗(yàn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

更加的人性化

未來(lái)的疲勞試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展是更加的人性化，從設(shè)備的構(gòu)思到設(shè)計(jì)到生產(chǎn)到售賣(mài)再到我們用戶(hù)手中，每一步都是依人性化為第一考慮點(diǎn)。可以更好的更加方便的被我們使用，比如，符合人體工程學(xué)的設(shè)備設(shè)計(jì)等等。

更加的智能化

疲勞試驗(yàn)機(jī)在未來(lái)的發(fā)展中將會(huì)更加的智能化。比如，它可以智能的開(kāi)機(jī)和智能的關(guān)機(jī)，以及智能的自動(dòng)抓取試樣，在試驗(yàn)的時(shí)候?qū)崟r(shí)傳送數(shù)據(jù)并比對(duì)數(shù)據(jù)，在做完試驗(yàn)后，又可以智能的取下試樣保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)并然后抓取另外一份要試樣的樣品。

更加的功能化

試驗(yàn)機(jī)種類(lèi)非常的多，但是一類(lèi)試驗(yàn)機(jī)也只能做一類(lèi)的試驗(yàn)，雖然市面上有萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，可是它真的是萬(wàn)能的嘛，我看未必，所以在未來(lái)疲勞試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展中，試驗(yàn)機(jī)功能也會(huì)實(shí)現(xiàn)整合，一臺(tái)試驗(yàn)機(jī)可以做好幾類(lèi)的試驗(yàn)，真正的實(shí)現(xiàn)“萬(wàn)能”?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展可以推動(dòng)試驗(yàn)機(jī)的發(fā)展，疲勞試驗(yàn)機(jī)也將更加的人性化、智能化和功能化。

以上就是給大家分享的疲勞試驗(yàn)機(jī)的分類(lèi)原理及發(fā)展。希望上述分享可以給大家?guī)?lái)幫助。如果您想要了解更多的知識(shí)，有不清楚的地方，歡迎致電思明特科技有限公司