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疲勞試驗機，是一種主要用于測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)荷的疲勞性能試驗的機器。那疲勞試驗機的分類原理以及它的發(fā)展是什么呢？帶著問題，讓技術(shù)人員帶領(lǐng)我們?nèi)ピ敿毜牧私獍桑?

一：疲勞試驗機的分類原理及發(fā)展

疲勞試驗機，是一種主要用于測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)荷的疲勞性能試驗的機器。在實際工作生產(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，對這些大型的事故原因進行研究后發(fā)現(xiàn)，雖然使用的強度未超過其屈服強度，但因為不斷受交變應(yīng)力作用，形成疲勞破壞失效。據(jù)不完全統(tǒng)計，在所用失效形式中，疲勞失效占整個零件失效約八成左右。對人們的生產(chǎn)生活造成極大的人身傷害和財產(chǎn)損失。因此，對于疲勞的研究引起科研人員的重視。經(jīng)過科學(xué)的實踐研究證明，實際生產(chǎn)中的零部件結(jié)構(gòu)壽命不能通過理論的方法對它進行預(yù)測與計算。所以，進行零部件、材料構(gòu)件的疲勞試驗，測試其抗疲勞斷裂性能、計算其疲勞壽命是國內(nèi)外預(yù)防疲勞破壞的主要方法。

1、疲勞試驗機的分類

1)、按照試樣承受的應(yīng)力狀態(tài)分類：

(1)、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗機(純彎曲和懸臂彎曲);

(2)、交變拉壓疲勞試驗機;

(3)、交變扭轉(zhuǎn)變形疲勞試驗機;

(4)、復(fù)合多種變形應(yīng)力疲勞試驗機。

2)、按照提供動力的原理，即激振的原理，將疲勞試驗機分為如下幾種形式

(1)、曲柄偏心機構(gòu)為驅(qū)動裝置，提供動力激振的疲勞試驗機;

(2)、利用恒定力(離心力或扛扦琺碼)加荷機構(gòu)為驅(qū)動裝置，提供激振的疲勞試驗機;

(3)、利用壓縮空氣，運用壓縮的空氣為驅(qū)動力激振的疲勞試驗機;

(4)、利用電磁、電動和磁致伸縮為驅(qū)動提供激振動力的疲勞試驗機;

(5)、利用電氣液壓為驅(qū)動裝置，為激振提供動力的疲勞試驗機。

通過疲勞試驗，求得測試件的S-N曲線，試驗時間漫長。特別是當(dāng)試驗機單位時間內(nèi)的交變應(yīng)力往復(fù)次數(shù)(即頻率)較低時，試驗周期更長。為了提高試驗效率，高頻試驗機不斷被各國科研人員研制成功。

2、高頻疲勞試驗機研究國內(nèi)外現(xiàn)狀

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

國外對高頻疲勞試驗機的研究開發(fā)相比國內(nèi)早很多，瑞士Amsler和英國Instron公司對高頻疲勞試驗機的研發(fā)比中國相對較早。而中國國內(nèi)對于高頻疲勞試驗機的研究相對滯后，主要的研究廠家為長春試驗機研究所和紅山試驗機廠兩家。在上世紀(jì)50年代末期，參考瑞士Amsler公司的10HFP422為主要的研究對象，對其進行學(xué)習(xí)、分析、研究，1968年末國內(nèi)參照英國Instron公司的許多產(chǎn)品，特別是英國公司的1603型機器，這種機型的技術(shù)對國內(nèi)的高頻試驗機的制造有著重大的影響，該機型主機結(jié)構(gòu)方面和電控單元在70年代時引領(lǐng)高頻疲勞試驗機的發(fā)展，所以國內(nèi)高頻疲勞試驗機在發(fā)展過程中又借鑒了許多Instron的新技術(shù)和Amslerd的機械單元和電控單元產(chǎn)品。

從疲勞試驗機的控制單元系統(tǒng)來看，國內(nèi)設(shè)計、制造的疲勞試驗機主要分為兩大類：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公司主要機型多采用此種結(jié)構(gòu))。

歸納總結(jié)我國目前研制的疲勞試驗機，國內(nèi)對于疲勞試驗機的控制系統(tǒng)主要借鑒國外技術(shù)。控制單元系統(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型號的高頻疲勞試驗機的控制單元系統(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Instmn公司高頻疲勞試驗機產(chǎn)品，經(jīng)國內(nèi)研發(fā)改進并應(yīng)用。

3、簡述高頻疲勞試驗機原理

根據(jù)疲勞試驗機的驅(qū)動方式和驅(qū)動單元的不同，可分為：電磁驅(qū)動型、電液伺服型、氣壓驅(qū)動型、杠桿、離心機構(gòu)驅(qū)動型、曲柄機構(gòu)驅(qū)動型等多種形式的疲勞試驗機。

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

電液伺服型疲勞試驗機是以恒壓伺服液壓泵站作為動力源來對試件進行加載。氣壓驅(qū)動型疲勞試驗機是以恒壓伺服氣壓泵站作為動力源來對試件進行加載。杠桿、離心機構(gòu)驅(qū)動型和曲柄機構(gòu)驅(qū)動型疲勞試驗機依靠機械結(jié)構(gòu)的直線行程來構(gòu)成機器的動力源。

4 、高頻疲勞試驗機發(fā)展趨勢

更加的人性化

未來的疲勞試驗機的發(fā)展是更加的人性化，從設(shè)備的構(gòu)思到設(shè)計到生產(chǎn)到售賣再到我們用戶手中，每一步都是依人性化為第一考慮點。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)計等等。

更加的智能化

疲勞試驗機在未來的發(fā)展中將會更加的智能化。比如，它可以智能的開機和智能的關(guān)機，以及智能的自動抓取試樣，在試驗的時候?qū)崟r傳送數(shù)據(jù)并比對數(shù)據(jù)，在做完試驗后，又可以智能的取下試樣保存試驗數(shù)據(jù)并然后抓取另外一份要試樣的樣品。

更加的功能化

試驗機種類非常的多，但是一類試驗機也只能做一類的試驗，雖然市面上有萬能試驗機，可是它真的是萬能的嘛，我看未必，所以在未來疲勞試驗機的發(fā)展中，試驗機功能也會實現(xiàn)整合，一臺試驗機可以做好幾類的試驗，真正的實現(xiàn)“萬能”。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展可以推動試驗機的發(fā)展，疲勞試驗機也將更加的人性化、智能化和功能化。

以上就是給大家分享的疲勞試驗機的分類原理及發(fā)展。希望上述分享可以給大家?guī)韼椭Ｈ绻胍私飧嗟闹R，有不清楚的地方，歡迎致電思明特科技有限公司