專利名稱：高周疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高周疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，振動(dòng)環(huán)境試驗(yàn)技術(shù)和疲勞試驗(yàn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于汽車、航天及電子等領(lǐng)域，作為產(chǎn)品器件的可靠性檢驗(yàn)手段。對(duì)于前者，目前的技術(shù)手段是采用振動(dòng)臺(tái)及其控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行正弦、隨機(jī)和沖擊等方面的振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)來(lái)完成；而后者一般是采用液壓作動(dòng)器，來(lái)完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)程。兩者在實(shí)現(xiàn)手段上存在一定的共通性，在實(shí)驗(yàn)規(guī)程上又存在不同之處。就工作頻率范圍而言，振動(dòng)臺(tái)一般可以覆蓋2-2200HZ，而液壓作動(dòng)器一般可達(dá)DC-200HZ。振動(dòng)臺(tái)可以滿足液壓作動(dòng)器達(dá)不到的高頻范圍的驅(qū)動(dòng)力輸出功能。目前國(guó)內(nèi)振動(dòng)臺(tái)技術(shù)日趨成熟，采用振動(dòng)臺(tái)替代液壓作動(dòng)器來(lái)進(jìn)行較高頻段疲勞試驗(yàn)將可為客戶節(jié)省成本和時(shí)間。采用振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，有如下問題需要解決:1.振動(dòng)臺(tái)控制實(shí)驗(yàn)技術(shù)一般都是以加速度信號(hào)為控制信號(hào)，而疲勞試驗(yàn)需要以應(yīng)力、位移、力等非加速度信號(hào)作為控制和監(jiān)測(cè)信號(hào)；2.現(xiàn)有振動(dòng)臺(tái)控制系統(tǒng)都是以信號(hào)的頻域譜圖作為參考譜來(lái)對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行控制，而疲勞試驗(yàn)則是以定頻信號(hào)幅值為測(cè)試控制信號(hào)；而如何將振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)用于疲勞試驗(yàn)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高周疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)。本實(shí)用新型提出的高周疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，由傳感器1、信號(hào)輸入端口 2、振動(dòng)控制器
3、功率放大器4和振動(dòng)臺(tái)5組成，其中:傳感器I的輸出端連接信號(hào)輸入端口 2的輸入端，信號(hào)輸入模塊2的輸出端與振動(dòng)控制器3的輸入端內(nèi)部連接，振動(dòng)控制器3的輸出端連接功率放大器4的輸入端，功率放大器4的輸出端連接振動(dòng)臺(tái)5的輸入端，振動(dòng)臺(tái)5的輸出端連接信號(hào)輸入模塊2的輸入端，振動(dòng)臺(tái)5驅(qū)動(dòng)安裝傳感器的試件運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型中，所述信號(hào)輸入模塊2、振動(dòng)控制器3均采用市售產(chǎn)品。本實(shí)用新型的工作過程如下:通過振動(dòng)控制器的前端信號(hào)輸入端口 2，讀入傳感器I的加速度、應(yīng)力、位移及力信號(hào)，一部分信號(hào)用于振動(dòng)幅值及頻率的控制，一部分用于幅值監(jiān)測(cè)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備沒有破壞的情況下，實(shí)驗(yàn)持續(xù)進(jìn)行，這時(shí)振動(dòng)控制器3通過獲取控制信號(hào)，與目標(biāo)幅值頻率進(jìn)行對(duì)比，在內(nèi)部進(jìn)行反饋運(yùn)算，然后將驅(qū)動(dòng)幅值輸出到功率放大器4上，通過功率放大器4帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)5，對(duì)待測(cè)部件加載，然后再讀取待測(cè)部件上的控制信號(hào)和監(jiān)測(cè)信號(hào)。[0014]在整個(gè)疲勞實(shí)驗(yàn)過程中，監(jiān)測(cè)信號(hào)一直需要采集，在實(shí)驗(yàn)開始前，對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)的幅值作限值規(guī)定，監(jiān)測(cè)信號(hào)的作用是獲取待測(cè)部件關(guān)鍵位置的破壞信息，如待測(cè)部件發(fā)生破壞，監(jiān)測(cè)信號(hào)將會(huì)產(chǎn)生變化，超過規(guī)定限值，實(shí)驗(yàn)終止。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)循環(huán)加載次數(shù)進(jìn)行記錄，當(dāng)達(dá)到規(guī)定加載次數(shù)時(shí)，實(shí)驗(yàn)終止，當(dāng)實(shí)驗(yàn)終止時(shí)給出循環(huán)次數(shù)的值。力和加速度信號(hào)由信號(hào)輸入端口 2連入，應(yīng)變信號(hào)需要進(jìn)行應(yīng)變調(diào)理。對(duì)于位移信號(hào)可以通過對(duì)加速度的二次積分獲得。本實(shí)用新型的有益效果在于:1.提聞了現(xiàn)有疲勞試驗(yàn)機(jī)的載荷頻率加載能力；2.可以將聞周疲勞試驗(yàn)和振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)合并在一套振動(dòng)控制系統(tǒng)中完成，節(jié)約了用戶的成本。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖示。圖2為本實(shí)用新型的工藝流程圖。圖中標(biāo)號(hào):I為傳感器，2為信號(hào)輸入端口，3為振動(dòng)控制器，4為功率放大器，5為振動(dòng)臺(tái)。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。實(shí)施例1:1為加速度傳感器和應(yīng)變片，2為應(yīng)變片信號(hào)輸入端口，3為RC3000振動(dòng)控制器，4為SA-100功率放大器，5為DC-10000振動(dòng)臺(tái)，將上述部件按圖1所示方式連接，該領(lǐng)域技術(shù)人員均能順利實(shí)施。將上述裝置用于某客戶的疲勞試驗(yàn)中，客戶標(biāo)準(zhǔn)中要求試驗(yàn)采用帶力閉環(huán)控制的振動(dòng)裝置對(duì)試件進(jìn)行力振試驗(yàn)，對(duì)試件在試驗(yàn)過程中受到的振動(dòng)力要嚴(yán)格要求:1、1(T20Hz，10(T2000N (峰值，具體數(shù)值在試驗(yàn)時(shí)可設(shè)定)的動(dòng)態(tài)正弦力；2、要求施力裝置對(duì)力可進(jìn)行閉環(huán)控制:RC3000振動(dòng)控制器3根據(jù)設(shè)定好的試驗(yàn)參數(shù)，輸出相應(yīng)電壓信號(hào)，經(jīng)SA-100功率放大器4控制DC-10000振動(dòng)臺(tái)5進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)通過振動(dòng)臺(tái)或試件上安裝的加速度傳感器和應(yīng)變片1，將試件的信號(hào)，如加速度或力信號(hào)，信號(hào)經(jīng)過應(yīng)變片信號(hào)輸入端口 2的調(diào)理，反饋給RC3000振動(dòng)控制器3，經(jīng)RC3000振動(dòng)控制器3實(shí)時(shí)運(yùn)算，形成閉環(huán)控制回路。并對(duì)循環(huán)次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用于CTS圖的繪制。
權(quán)利要求1.一種高周疲勞試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于由傳感器(1)、信號(hào)輸入模塊(2)、振動(dòng)控制器(3)、功率放大器⑷和振動(dòng)臺(tái)(5)組成，其中:傳感器⑴的輸出端連接信號(hào)輸入模塊(2)的輸入端，信號(hào)輸入模塊⑵的輸出端連接振動(dòng)控制器⑶的輸入端，振動(dòng)控制器⑶的輸出端連接功率放大器⑷的輸入端，功率放大器⑷的輸出端連接振動(dòng)臺(tái)(5)的輸入端，振動(dòng)臺(tái)(5)的輸出端連接信號(hào)輸入模塊(2)的輸入端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高周疲勞試驗(yàn)系統(tǒng),由傳感器、信號(hào)輸入模塊、振動(dòng)控制器、功率放大器和振動(dòng)臺(tái)組成，其中傳感器的輸出端連接信號(hào)輸入模塊的輸入端，信號(hào)輸入模塊的輸出端連接振動(dòng)控制器的輸入端，振動(dòng)控制器的輸出端連接功率放大器的輸入端，功率放大器的輸出端連接振動(dòng)臺(tái)的輸入端，振動(dòng)臺(tái)的輸出端連接信號(hào)輸入模塊的輸入端。本實(shí)用新型將高周疲勞試驗(yàn)和振動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)合并在一套振動(dòng)控制系統(tǒng)中完成，節(jié)約了用戶的成本。提高了現(xiàn)有疲勞試驗(yàn)機(jī)的載荷頻率加載能力。
文檔編號(hào)G01M7/02GK203083795SQ20132002111
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月16日
發(fā)明者譚峰, 陳越強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海君協(xié)光電科技發(fā)展有限公司