论文导读：电液伺服疲劳试验机主要用于各种金属件的寿命试验。它主要由主机、液压源和控制系统三大部分构成。是疲劳机的执行系统。 疲劳机液压系统设计的合理性。
关键词：电液伺服，疲劳机，液压源，设计
0 引言
电液伺服疲劳试验机主要用于各种金属件的寿命试验。它主要由主机、液压源和控制系统三大部分构成，疲劳试验机总体布局外观图见图1所示。论文大全。
图1 300kN疲劳机外观示意图
主机是卧式框架结构，包括液压油缸(动作筒)、机件夹头、力传感器、位移传感器等部分，是疲劳机的执行系统，对试件进行加载，由力传感器和位移传感器将力、位移反馈给控制部分。
液压源是疲劳机的液压系统，为液压缸提供具有一定压力和流量的液压油，使液压缸在力循环控制和位移循环控制之下给被试件加载，到达静态测力或动态测力疲劳试验的目的。
控制部分主要由电液伺服控制阀、测量传感器、计算机、打印机及软件控制系统等组成。是疲劳试验机的操作和指挥系统，向执行系统发出信号和指令，通过闭环控制控制系统控制整个疲劳试验过程，显示试验中力、变形、位移的当前值，获得峰值，谷值，平均值及当前疲劳次数。下面就其工作原理、结构特点和功能特点作以介绍。
1.主要技术指标确定
1.1 系统工作压力
在液压系统管路中有沿程压力损失和局部压力损失，如果管路设计中以管路走向最短、弯头最少的优化设计，系统总的压力损失经计算约为0.2～0.5Mpa,在中压系统中其压力损失并不大，系统工作压力取决于被测试件要求的负载和液压缸活塞有效面积。根据液压泵压力计算公式：
pb≥Kpm
pm——各油缸最大工作压力；
K——压力损失系数； K＝1.3～1.5（可根据系统管路长短定）
经计算系统所需压力为15Mpa；而选择油泵时应选择压力范围大于计算值的液压泵，为此选择轴向柱塞泵的额定压力为21Mpa。
1.2 油源最大流量
根据液压缸的振幅、频率和载荷的大小和电液伺服阀对流量的要求，选择液压泵的流量，由流量计算公式：
qB≥Kqm
qm——系统中同时工作的各油缸流量之和；
K——系统泄漏系数； K＝1.1～1.3
经计算 系统所需流量90L/min,考虑到电液伺服阀对系统大流量要求，选择液压泵时应选择流量梢大于计算值，疲劳机液压源所选液压泵的额定流量为100L/min，即为油源的最大流量。
1.3 电机额定功率
电机驱动油泵转动所需的功率为泵的输入功率，油泵的输出功率Nb可根据Qb、pb计算：
Nb=Qbpb/612ηb
式中Nb——输入功率（即电机输出功率，单位为KW）；
pb——油泵的额定工作压力(Mpa)；
qb——油泵的额定流量(L/min)；
ηb——油泵的效率，ηb＝0.8～0.85；(一般取0.8)
612——是功率换算系数。
计算可得，ND＝27.4KW,据此选定电机额定功率应为30KW。
2 液压系统组成及工作原理
2.1 供压系统组成及工作原理
如图2所示。打开电源、计算机和外控制箱，启动电机3驱动柱塞变量泵4转动，从油
箱1吸油经油滤2进入油泵4，油泵4出油经单向阀5、蓄压器7、压力表8、精密油滤10、单向调速阀11、蓄压器12后，再通过电液伺服阀13的伺服控制和调节，输入到液压缸14对试件进行加载。当疲劳试验机作静态试验时，液压油不反复循环，液压缸不做往复运动，保持系统加载压力不变，从而实现对试件的加载。论文大全。此时，液压泵输出的油液除维持泄漏和试件变形所需少量流量外，还有部分油液从溢流阀9、冷却器16、油滤17流回油箱1。当疲劳试验机作动态试验时，液压油反复循环，液压缸做往复运动，对试件进行一定频率的连续
加载。
图2 液压系统工作原理图
2.2 液压源系统特点
液压系统工作原理图如图2所示。其特点是：系统具有低压启动保护系统，防止油泵启动时产生的瞬时高压对系统造成巨大的液压冲击，延长系统的使用寿命，同时设有高温报警、最低液位报警、滤油器污染堵塞报警等报警系统；保证整个液压源系统的工作安全可靠的运行。
3 疲劳机液压系统的安装与清洗
疲劳机液压系统的各个附件及油液软管、钢管安装前，都必须进行认真检查和清洗，尤其是对连接的导管和接头要用洗涤油进行反复清洗，并用高压冷气吹洗内部，在系统附件全部安装好后，应在电液伺服阀的底座上安装冲洗板和电磁换向阀，对油液系统管路进行48小时甚至更长时间的冲洗和油液净化，直到油液化验符合电液伺服阀规定油液等级不低于NAS7级要求；然后更换冲洗过程中使用过的油滤滤芯。装上电液伺服阀后就可以进行疲劳试验。滤油器的滤芯每工作半年应更换一次；液压油至少每半年用净化设备净化一次；油液温度应控制在50℃以内。上述步骤有利于延长液压附件和液压油的使用寿命。
4 结论
疲劳机液压系统设计的合理性，不仅体现在动态静态疲劳试验功能的实现、动作要求和保证精度上，还体现在系统效率高、附件匹配设置合理和辅助功能正确等。论文大全。在液压系统设计中，还应考虑系统在正常工作时具有较强的抗污染能力。以降低液压系统的故障率，提高系统的工作可靠性和工作效率。
参 考 资 料
【1】李壮云 液压元件与系统 [M] 机械工业出版社 1999
【2】曹鑫铭 液压伺服系统 [M] 沈阳：冶金工业出版社，1991
【3】何存兴 液压传动与气压传动 [M] 武汉：华中理工大学出版社，1999
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