脈動疲勞試驗機

由脈動液壓源、PMCS全數(shù)字測控系統(tǒng)、高響應低阻尼高速作動器、工業(yè)控制計算機數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、液壓管路、試驗安全保護裝置、試驗臺架等部分組成。

脈動液壓源是產(chǎn)生脈沖液壓油的機械工作機構，由勵磁調(diào)速電動機、慣性飛輪、機身、曲柄連桿機構、可調(diào)式搖桿連桿滑塊機構、脈動活塞油缸、潤滑系統(tǒng)、液壓加載系統(tǒng)等部分組成，既可以靜載加壓也可以脈動加載進行工作。最大脈動排油量規(guī)格有：400ml、800ml、1200ml、1600ml、2000ml、4000ml，我國的超大脈動排量疲勞試驗機技術水平處于世界領先地位。

測控系統(tǒng)采用全數(shù)字測控技術設計，試驗力位移電子測量、脈動排量與試驗次數(shù)電磁測量技術，主電機全數(shù)字無級調(diào)速器，微型計算機與工控機上下位機測控技術，最新電子控制電路設計，滿足長時試驗運轉要求。

作動器最大試驗力規(guī)格：20kN、50kN、100kN、150kN、250kN、300kN、500kN、600kN、1000kN、1500kN、2000kN、3000kN、4000kN、5000kN，專業(yè)設計的高響應低阻尼高速作動器，在經(jīng)過全面性能測試后隨機出廠或者單獨訂貨供應用戶，以完成多工位（多測點）的復雜試驗。

1.系統(tǒng)最大靜態(tài)測試力： 1000 kN ；

2.系統(tǒng)最大動態(tài)測試力： 1000 kN ；

3.系統(tǒng)試驗通道數(shù)： 5個；

4.系統(tǒng)負荷示值精度: ≤±1%；

5.系統(tǒng)動態(tài)示值波動度： ≤±2%FS；

6.工作頻率范圍： 2—8Hz,無級可調(diào)；

7.最大脈動器排量： 電磁測量數(shù)字顯示技術 400mL/次；800mL/次；1600mL/次；

8.電磁測量主軸計數(shù)器： 主軸轉數(shù)電磁測量技術1次/轉；最大容量 99999999；

9.控制柜滿量程顯示值： 1000.0；

10.計算機滿量程顯示值： 1000.0；

11.計算機屏顯與液晶數(shù)顯數(shù)據(jù)一致性誤差: ≤±0.5%；

12.脈動器主電機功率： 11-45kW；

13.疲勞試驗通道數(shù)： 5個，管路配有開關裝置，可進行單點或多點的同步疲勞試驗；

14. 1000kN作動器：

14.1最大靜態(tài)試驗力： 1000kN精度：10%FS起各點±1%；

14.2最大動態(tài)試驗力： 1000kN動態(tài)示值波動度：≤±2%FS；

14.3 位移分辨率： 0.01mm；

14.4活塞最大行程： 150mm；

14.5最大工作振動幅度（單作動器1000kN理論值）： 30mm；

14.6最大試驗行程調(diào)整量： 450mm；

14.7位移傳感器有效范圍： 德國NOVO technik公司位移傳感器 0-150mm；

該系統(tǒng)主要用于零部件、大型結構件的靜載、動載性能測試和動載疲勞壽命測試，是質(zhì)檢、科研、高校、建筑、公路、鐵道、橋梁、汽車、機械、核電、水利、港口、隧道、煤炭等行業(yè)疲勞性能檢測領域，應用范圍廣泛、性能可靠、運行成本低廉的疲勞壽命測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)配備相應功能附具實現(xiàn)對梁、柱、板、框架等典型混凝土結構、橋梁（足尺、模型）、鋼構桁架、橡膠支座、扣件組裝、鋼絞線錨具、各類彈簧、索具、吊具、圓環(huán)連、鋼軌及其焊接接頭、汽車底盤、汽車前后橋、機車轉向架及各種大型構件的靜載、動載性能測試和動載疲勞壽命測試。

PMW系列脈動疲勞測試系統(tǒng)結構設計科學合理、運轉可靠、運行成本低廉、低噪聲低能耗、無需專用冷卻系統(tǒng)、性能穩(wěn)定可靠、維護保養(yǎng)簡便易行，實際運行能耗僅為相同規(guī)格電液伺服疲勞試驗系統(tǒng)的十到二十分之一,節(jié)能效果十分顯著,是真正節(jié)能又環(huán)保的動態(tài)測試系統(tǒng)，在大載荷中低頻大振幅疲勞測試領域具有獨特優(yōu)勢，已服務于我國鐵道、交通、建筑、煤炭、機械、汽車等各大行業(yè)的國家級質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構，為我國高速鐵路、高速公路、水電、礦山建設、汽車制造、機車制造、道路、橋梁、地鐵、核電建設等工程質(zhì)量檢測做出重要貢獻。

采用計算機串行數(shù)據(jù)通訊技術；具有數(shù)據(jù)采集、試驗曲線適時顯示、試驗通道選擇、作動器規(guī)格選定、試驗曲線設置等功能，實現(xiàn)試驗力各通道的計算機自動測量、處理等功能。試驗報告格式自動編輯打印功能。軟件在中文系統(tǒng)下工作.可完成系統(tǒng)試驗的監(jiān)控管理、試驗方案設置、試驗數(shù)據(jù)的處理打印存儲等工作。擁有良好的、便于操作的人機界面，操作人員便于控制、管理。

脈動流速有大有小，有正有負，為了比較不同點水流脈動的強弱，常用脈動流速的均方根來表示，稱脈動強度。

壓力脈動常規(guī)壓力脈動

(1)常規(guī)壓力脈動是混流式水輪機正常運行情況下產(chǎn)生的，只要水輪機在一定的工況下運行，相應的常規(guī)壓力脈動就必然產(chǎn)生。

(2)每個導葉開度區(qū)的常規(guī)壓力脈動都有其一定的特征和規(guī)律，而且所有混流式水輪機都具有基本相同的特征和變化規(guī)律。

(3)渦帶壓力脈動是常規(guī)壓力脈動中最重要的一個，它對機組穩(wěn)定運行的影響需要進行具體分析。

(4)常規(guī)壓力脈動的幅值隨工況參數(shù)的變化是漸變式的，不會發(fā)生突然的變化。

(5)水輪機中的其他壓力脈動雖然并不代表水輪機的水力穩(wěn)定性，但可能會對機組的振動穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

壓力脈動異常壓力脈動

1、異常壓力脈動產(chǎn)生的充分條件

異常壓力脈動是水體或水、氣聯(lián)合體共振產(chǎn)生的。異常壓力脈動產(chǎn)生的充分條件是：①一定的工況條件；②尾水管水、氣聯(lián)合體的固有頻率與尾水管同步壓力脈動頻率一致。

在不同工況下，兩種頻率具有不同的組合關系；而在不同的組合關系下，就可能產(chǎn)生不同的異常壓力脈動。組合關系的產(chǎn)生和特性則間接反映水輪機特征參數(shù)選擇和轉輪水力與結構設計的水平和取向。

2、尾水管水、氣聯(lián)合體是最重要的共振體

在水電站和水輪機中，主要的共振水體有3處：引水管路水體、轉輪與導葉之間無葉區(qū)環(huán)形水體和尾水管水、氣聯(lián)合體。其中，引水管路水體共振和無葉區(qū)環(huán)形水體共振不反映或不完全反映水輪機的水力穩(wěn)定性。因此，尾水管中的水、氣聯(lián)合體是水輪機中最重要的共振體。已知的高部分負荷壓力脈動、低部分負荷壓力脈動、渦帶頻率的異常壓力脈動等，都是它共振的結果。此外，在偏離最優(yōu)工況的各種水輪機工況下，還有產(chǎn)生其他尾水管水、氣聯(lián)合體其振的可能性。

3、異常壓力脈動的幅值

各種由水體共振產(chǎn)生的異常壓力脈動幅值的巨大區(qū)別，基本原因在于共振水體振動特性的差別。

單一水體共振產(chǎn)生的異常壓力脈動幅值最大，這是由于共振水體在常壓下具有不可壓縮和阻尼比較小的原因。

尾水管水、氣聯(lián)合體共振產(chǎn)生的異常壓力脈動最大幅值比單一水體小，與尾水管中氣體空腔的體積有關；體積越大，空腔的吸收緩沖作用越大，最大值越小，反之亦然。在模型水輪機中，高部分負荷壓力脈動最大相對幅值可能達到30%；渦帶頻率的尾水管水、氣聯(lián)合體共振產(chǎn)生的最大相對幅值曾經(jīng)達到40%。在原型水輪機中，其他小負荷區(qū)和大負荷區(qū)由尾水管水、氣聯(lián)合體共振產(chǎn)生的壓力脈動最大相對值很少有超過20%的。

4、異常壓力脈動的其他重要特征

共振工況區(qū)范圍比較小，共振又使壓力脈動幅值有很大的升幅，故共振區(qū)內(nèi)壓力脈動幅值表現(xiàn)為“陡起陡落”的特征，這也是它最大的外在特征。

在水輪機流道橫斷面上，異常壓力脈動都具有同步特性，這也是對機組振動的影響主要表現(xiàn)在垂直振動上的主要原因。