專利名稱：壓路機(jī)橡膠減震塊動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于汽車、公路機(jī)械及相關(guān)設(shè)備的懸掛彈性元件，以及鐵道車輛，包括動(dòng)車組、機(jī)車車輛和貨車懸掛系統(tǒng)彈性元件的疲勞試驗(yàn)，也適合其它需要垂直加載的各種力、位置閉環(huán)控制的疲勞耐久試驗(yàn)的疲勞試驗(yàn)機(jī)，尤其涉及一種用于振動(dòng)壓路機(jī)減振器等彈性元件的計(jì)算機(jī)控制液壓伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
橡膠減震塊是振動(dòng)壓路機(jī)必不可少的部件，專利CN2223305Y、CN201321594Y等公開的壓路機(jī)結(jié)構(gòu)中，橡膠減震塊對(duì)于駕駛室的舒適性具有突出的作用。通常振動(dòng)式壓路機(jī)的壓輥中需安裝M塊橡膠減震塊，本申請(qǐng)人對(duì)其結(jié)構(gòu)和工藝已經(jīng)在專利20102(^93916. 8 和201110041212. 0中做出改進(jìn)，使壓路機(jī)減震塊具備良好的阻尼性能。減震塊在壓路機(jī)工作時(shí)受到振動(dòng)扭曲變形，由于其阻尼性能產(chǎn)生減震效果，但是扭曲變形不可避免的產(chǎn)生分子內(nèi)摩擦生熱，導(dǎo)致橡膠減震塊的老化，影響減震塊的使用壽命。因此，橡膠減震塊疲勞試驗(yàn)機(jī)是研究提高減震塊使用壽命的重要工具。根據(jù)振動(dòng)壓路機(jī)的工作原理，壓路機(jī)工作時(shí)橡膠減震塊同時(shí)受到兩種形式的振動(dòng)一是凹凸不平的路面產(chǎn)生的低頻大振幅振動(dòng)；二是由激振裝置產(chǎn)生的高頻小振幅振動(dòng)。目前還沒有人設(shè)計(jì)生產(chǎn)壓路機(jī)減震塊的疲勞試驗(yàn)裝置，而現(xiàn)有的疲勞試驗(yàn)裝置只存在單頻率的振動(dòng)加載方式，如專利200810234343. 9公開了一種模組化計(jì)算機(jī)伺服液壓控制高頻動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)，無(wú)論是高頻率還是低頻率，或者是高頻和低頻交叉加載方式都不能真實(shí)反映出橡膠減震塊的實(shí)際工況載荷特性，這樣得到的疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際工作時(shí)的真實(shí)數(shù)據(jù)存在較大誤差，也就失去了疲勞試驗(yàn)的意義。因此尋求一種能夠與實(shí)際工作狀態(tài)相符、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確的橡膠減震塊疲勞試驗(yàn)機(jī)成為目前研究的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有疲勞試驗(yàn)機(jī)在研究壓路機(jī)減震塊工作時(shí)存在的缺陷， 設(shè)計(jì)一種用于振動(dòng)壓路機(jī)減振塊的計(jì)算機(jī)控制液壓伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)，采用高頻小振幅振動(dòng)與低頻大振幅振動(dòng)相疊加的形式，模擬橡膠減震塊疲勞試驗(yàn)與實(shí)際工作狀態(tài)相符。技術(shù)方案如下一種用于振動(dòng)壓路機(jī)減振塊的計(jì)算機(jī)控制液壓伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括框架、試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭和試驗(yàn)夾具，其中液壓油缸安裝在框架的上部橫梁上，并與試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭相連，試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭下方設(shè)置試驗(yàn)夾具，試驗(yàn)夾具夾持壓路機(jī)橡膠減震塊，試驗(yàn)夾具側(cè)板下塊與試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)牢固連接，計(jì)算機(jī)控制液壓伺服系統(tǒng)，液壓伺服系統(tǒng)控制液壓油缸通過試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭向壓路機(jī)橡膠減震塊施加振動(dòng)，所述的振動(dòng)為高頻小振幅振動(dòng)與低頻大振幅振動(dòng)相疊加產(chǎn)生的振動(dòng)。更具體的情況，所述的試驗(yàn)夾具包括外側(cè)板、壓板和定位套，將兩只壓路機(jī)橡膠減震塊分別固定在左右兩側(cè)的外側(cè)板上，上下兩個(gè)定位套分別與減震塊的上部和下部連接定位，在壓路機(jī)橡膠減震塊之間裝入壓板，按實(shí)際需要的壓縮間距擰緊螺栓使定位套與左右外側(cè)板無(wú)間隙。試驗(yàn)機(jī)采用兩只壓路機(jī)橡膠減震塊使作動(dòng)頭在施加震動(dòng)時(shí)保持平衡，從而盡可能的實(shí)現(xiàn)與實(shí)際工作狀態(tài)相符。進(jìn)一步，所述試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭與試驗(yàn)夾具中的所述壓板連接。 本發(fā)明的框架采用龍門框架式結(jié)構(gòu)，加力系統(tǒng)用雙液壓缸疊加式設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)雙波形的疊加，在此疊加過程中采用液壓伺服系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)力、位移閉環(huán)控制，各閉環(huán)系統(tǒng)相互獨(dú)立互不干涉。低頻大振幅油缸可以在計(jì)算機(jī)控制下按照小頻率大位移來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的波形，高頻小振幅的油缸在計(jì)算機(jī)控制下按照高頻率小位移來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的波形，可以單獨(dú)加載高頻波形，也可以單獨(dú)加載低頻波形，同時(shí)可以在任意時(shí)候進(jìn)行各種規(guī)格波形的同時(shí)疊加試驗(yàn)，真正實(shí)現(xiàn)全液壓雙伺服自動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)需要進(jìn)行預(yù)加負(fù)載及低頻大振幅疲勞試驗(yàn)時(shí)，可通過變換夾具的方式，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)完成試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)當(dāng)力或位移達(dá)到設(shè)定的值后計(jì)算機(jī)自動(dòng)反饋一信號(hào)給伺服閥，控制伺服閥的開閉大小及通斷，并自動(dòng)顯示實(shí)時(shí)的力、位移、頻率、測(cè)試時(shí)間等各種數(shù)值及曲線。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可采取全數(shù)字化控制系統(tǒng)，包括控制波形、傳感器的標(biāo)定和極限設(shè)定，數(shù)字顯示，數(shù)據(jù)采集并實(shí)時(shí)繪圖。 參照標(biāo)準(zhǔn)JG/T60-1999振動(dòng)壓路機(jī)用橡膠減振器技術(shù)條件。本發(fā)明的有益效果在于
1.本機(jī)采用電機(jī)、伺服閥多群組合共同協(xié)作的方法克服泵、閥流量不足的問題，以達(dá)到瞬間大流量及頻率的要求，采用變量葉片泵可以節(jié)約大量的能源。2.采用15KW的大功率電機(jī)，拖動(dòng)法國(guó)產(chǎn)泵，使系統(tǒng)的流量達(dá)到20L/MIN，滿足系統(tǒng)大行程，高流量的需求。3.采用高性能伺服閥，閥的流量20L/MIN，頻率響應(yīng)為100Hz，保證系統(tǒng)流量、力值、頻率的要求，使系統(tǒng)能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。


圖1是壓路機(jī)減震塊的剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明疲勞試驗(yàn)機(jī)的夾具組裝示意圖； 圖3是本發(fā)明的疲勞試驗(yàn)機(jī)示意圖4是計(jì)算機(jī)控制液壓伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)波形形式圖。
具體實(shí)施例方式為了進(jìn)一步闡述本發(fā)明所取得的有益效果，下面結(jié)合附圖2-4及較佳的實(shí)施例， 進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是應(yīng)當(dāng)注意的是，本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍并不僅限于此。用于振動(dòng)壓路機(jī)減振塊的計(jì)算機(jī)控制液壓伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)(如圖2所示)，包括框架、試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭5和試驗(yàn)夾具7，所述框架采用龍門框架式結(jié)構(gòu)，其中試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭5 下方設(shè)置試驗(yàn)夾具7，試驗(yàn)夾具7夾持2塊壓路機(jī)橡膠減震塊6，試驗(yàn)夾具側(cè)板下塊與試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)牢固連接，計(jì)算機(jī)控制液壓伺服系統(tǒng)，通過試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭向壓路機(jī)橡膠減震塊施加振動(dòng)，所述的振動(dòng)為高頻小振幅振動(dòng)與低頻大振幅振動(dòng)相疊加產(chǎn)生的振動(dòng)。圖3具體說明了試驗(yàn)夾具的組裝。所述的試驗(yàn)夾具包括外側(cè)板1、壓板2和定位套4，將兩只壓路機(jī)橡膠減震塊6分別固定在左右外側(cè)板上，在壓路機(jī)橡膠減震塊之間裝入壓板，擰緊螺栓4使定位套與左右外側(cè)板無(wú)間隙。 本發(fā)明的加力系統(tǒng)采用雙液壓缸疊加式設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)雙波形的疊加，在此疊加過程中采用液壓伺服系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)力、位移閉環(huán)控制，各閉環(huán)系統(tǒng)相互獨(dú)立互不干涉。低頻大振幅油缸可以在 計(jì)算機(jī)控制下按照小頻率大位移來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的波形，高頻小振幅的油缸在計(jì)算機(jī)控制下按照高頻率小位移來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)要求的波形，可以在任意時(shí)候進(jìn)行各種規(guī)格波形的同時(shí)疊加試驗(yàn)，如圖4所示，低頻振動(dòng)的低頻正弦波y=12sin2. 5t與高頻振動(dòng)的高頻正弦波y=3sin50t疊加，形成高低頻合成振動(dòng)的高低正弦疊加波，真正實(shí)現(xiàn)全液壓雙伺服自動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)需要進(jìn)行預(yù)加負(fù)載及低頻大振幅疲勞試驗(yàn)時(shí)，可通過變換夾具的方式，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)完成試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)當(dāng)力或位移達(dá)到設(shè)定的值后計(jì)算機(jī)自動(dòng)反饋一信號(hào)給伺服閥，控制伺服閥的開閉大小及通斷，并自動(dòng)顯示實(shí)時(shí)的力、位移、頻率、測(cè)試時(shí)間等各種數(shù)值及曲線，自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，可選擇打印、保存所有測(cè)試記錄。
權(quán)利要求
1.用于振動(dòng)壓路機(jī)減振塊的計(jì)算機(jī)控制液壓伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括框架、試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭和試驗(yàn)夾具，其中液壓油缸安裝在框架的上部橫梁上，并與試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭相連，試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭下方設(shè)置試驗(yàn)夾具，試驗(yàn)夾具夾持壓路機(jī)橡膠減震塊，試驗(yàn)夾具側(cè)板下塊與試驗(yàn)機(jī)平臺(tái)牢固連接，計(jì)算機(jī)控制液壓伺服系統(tǒng)，液壓伺服系統(tǒng)控制液壓油缸通過試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭向壓路機(jī)橡膠減震塊施加振動(dòng)，其特征在于所述的振動(dòng)為高頻小振幅振動(dòng)與低頻大振幅振動(dòng)相疊加產(chǎn)生的振動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于所述的試驗(yàn)夾具包括外側(cè)板、壓板和定位套，兩只壓路機(jī)橡膠減震塊分別固定在左右兩側(cè)的外側(cè)板上，上下兩個(gè)定位套分別與減震塊的上部和下部連接定位，在壓路機(jī)橡膠減震塊之間裝入壓板，按實(shí)際需要的壓縮間距擰緊螺栓使定位套與左右外側(cè)板無(wú)間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭，其與試驗(yàn)夾具中的所述壓板連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓路機(jī)減震塊的疲勞試驗(yàn)機(jī)，其特征在于加力系統(tǒng)采用雙液壓缸疊加式設(shè)計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于振動(dòng)壓路機(jī)橡膠減震塊的計(jì)算機(jī)控制液壓伺服動(dòng)態(tài)疲勞試驗(yàn)機(jī)，包括框架、試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭和試驗(yàn)夾具，試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭下方設(shè)置試驗(yàn)夾具，試驗(yàn)夾具夾持壓路機(jī)橡膠減震塊，計(jì)算機(jī)控制液壓伺服系統(tǒng)，液壓伺服系統(tǒng)控制液壓油缸通過試驗(yàn)機(jī)作動(dòng)頭向壓路機(jī)橡膠減震塊施加振動(dòng)，所述振動(dòng)為高頻小振幅振動(dòng)與低頻大振幅振動(dòng)相疊加產(chǎn)生的振動(dòng)，模擬橡膠減震塊疲勞試驗(yàn)與實(shí)際工作狀態(tài)相符。
文檔編號(hào)G01M17/04GK102419262SQ201110239840
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月21日
發(fā)明者黃順道 申請(qǐng)人:江蘇榮昌機(jī)械制造集團(tuán)有限公司