结构疲劳试验作动器开发 --知乎上找到的好东西

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结构疲劳试验作动器开发

                               
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本人在《振动疲劳试验（三）时域耐久（下）》中简要介绍了如何通过降成本的方式搭建自己的多自由度液压振动台,就是一个液压油缸配上伺服阀控制流量加上位移传感器，通过控制位移激励信号来模拟测试件的加速度时域信号。

本篇文章是回到了多自由液压振动台的基本单元，即单个液压作动器的低成本开发方法,但是这里的作动器是通过施加一定的力来做结构疲劳试验的。

                               
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                                                           图1  标准专业的作动器

如果仔细观察上图，我们会发现这样的液压作动器上会自带一个力传感器（右侧缸杆和铰接之间的圆柱形状物体），还有阀块和伺服阀（连接在缸体上放的黑色矩形块和矩形块上的），当然伺服阀不一定非得安装在作动器上，伺服阀通过液压软管连接到作动器上也可以。

其实这个作动器里边还有一个高精度的位移传感器，只是安装在缸体里边，一端连着缸体侧，另一端连着缸杆侧，我们可以看到上图左端铰接右侧与缸体连接处有一个线缆接头，这个位置就是位移传感器接头。我们可以看到在阀块上有一个白色的软管接头，在我们看不见的另一侧还有一个接头，分别对应进出油口，外界具有一定压力的液压油会通过进油管首先进入伺服阀，伺服阀根据传感器输送过来的电信号控制缸体大小腔的流量从而控制精确的力和位移信号。

而我们在进行结构件的耐久性试验过程中我们通常用到的是力传感器，即我们设置多大的力给作动器的软件，作动器通过闭环的反馈调节控制力传感器尽最大能力按照要求的去逼近我们给的命令信号，而位移传感器在这里仅仅是个监控作用，当我们的试验样件逐步失效的时候，这时候位移信号的工作范围会逐步增大，超过我们设定的限值后试验自动停止，这就是最普通的作动器基本的工作过程。
为什么要进行自主开发低成本作动器呢？
我们知道国外几个主流的作动器品牌中的单个作动器都是很贵的，当然都很好用。我们发现整个过程我们就是需要一个油缸，一个伺服阀，一个力传感器，一个位移传感器，当然大前提是已经具备了泵站，管路和分油器蓄能器等必须部分，但是这部分必须部分也可以制作，仅仅是单纯的硬件投资，本文主要介绍作动器部分，如果我们的作动器用了好几年用坏了，我们该怎么办？这时候必须想到的是维修，如果是比较便宜的更换配件的话还是比较好的，如果时间年限过长无法维修，那我们是联系作动器厂家询价购买一个新的作动器么？这时候我们得到的价格往往很贵，因为你已经购买了他的作动器，你后期服务、配件、增加通道等正常情况下都是继续从这个厂家购买，这时候会出现漫天要价的情况，即设备厂家这次是吃定你了。







作者：IND4汽车人
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