電磁諧振式高頻疲勞試驗機技術(shù)參數(shù)

型號 GPS100 GPS200 GPS300

實驗力 最大負荷（kN） ±100 ±200 ±300

最大單向脈動負荷（N.m） ±100 ±200 ±300

最大交變負荷（峰值） 10 50 100 150

衰變倍數(shù)分檔 全程不分檔 1，2，5

平均負荷示值相對誤差 ≤±1%

交變負荷波動度 ±0.5%F.S

平均負荷波動度 ±0.5%F.S

控制參數(shù) 頻率范圍 80～250（Hz）

主機 夾頭間最大距離 500(mm) 750(mm) 1000(mm) 1150(mm)

兩柱間最大距離 350(mm) 420(mm) 500(mm) 580(mm)

主機外形尺寸(mm)H.W.D 660×460×1900

800×600×2300 950×750×2600 1300×800×2900

電控箱外型尺寸 600×650×1200

主機重量 約1200kg 約3000kg

約5000kg 約7500kg

電控箱 約80kg 約100kg 約150kg 約200kg

整機功率 220V500W 380V3500W

220V500W 380V4500W

220V750W 380V5500W

220V1000W

整機工作效率高、易起振、耗能低、控制精度高、波動度小及操作方便。

智能化全數(shù)字脈寬調(diào)制器模板，全隔離IGBT開關(guān)型功率放大單元、智能化測力放大器模板

新型的主機諧振氣隙結(jié)構(gòu)，起振容易，無需手動進行電壓換擋

平均負荷控制系統(tǒng)采用進口高精度交流伺服電機系統(tǒng)閉環(huán)控制

交變載荷閉環(huán)控制，自動補償，控制方式有兩種：常規(guī)疲勞試驗（軸向拉壓對稱、不對稱及單項脈動試驗）和程控加荷試驗

操作方式：操作和設(shè)置有系統(tǒng)軟件生成的虛擬面板實現(xiàn)

全部控制由計算機直接進行管理和控制，功能齊全，擴充容易。計算機可實時顯示實驗波形、電流值、買充值、計算機軟件是在WindowXP操作系統(tǒng)下編制的應(yīng)用及管理軟件，采用虛擬面板的形式，按鈕式操作，界面友好，樣式直觀，操作方便。具備較完備的數(shù)據(jù)處理及打印輸出功能。

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年代時影響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)主要是借鑒于瑞士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Instron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。

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。