液压阻尼器试验系统设计

　　1 概述

　　液压阻尼器是一种对速度反应灵敏的吸收衰减震动装置,它能够吸收、衰减震动与冲击的能量,从而减少构件的动力反应,保护建筑物、工程结构、机械结构等重要设施免遭由于地震、爆炸、自然风力等引起的震动冲击破坏。液压阻尼器主要用于医院、电站、桥梁、摩天楼等重要大型建筑,及核电厂、火电厂、化工厂中的管道及关键设备的抗震。

　　近十几年来,随着液压阻尼器制造技术的不断提高,各种试验、检验技术的完善,液压阻尼器的应用越来越广泛。液压阻尼器不但用于重要的军事工程,而且已经开始用于民用工程中。

　　为了检测液压阻尼器的技术性能指标和产品的制造质量,必须建造液压阻尼器试验系统,对液压阻尼器进行性能试验和质量检测。

　　2 液压阻尼器的试验要求

　　液压阻尼器的试验主要有以下几项:

　　(1)液压阻尼器在设定速度下,进行低速运行检测运动阻力。即:设定速度,绘出低速运动阻力-时间曲线;

　　(2)液压阻尼器释放速度试验。在额定负载作用下,液压阻尼器控制阀处于关闭状态后,检测其活塞移动速度。即:设定负载,绘出速度-时间曲线;

　　(3)液压阻尼器闭锁速度试验。在1-33Hz频率范围内,在不同振动负载作用下,液压阻尼器控制阀在2~10mm/s速度内在某个速度下自动关闭(闭锁),这个速度称为闭锁速度。即:设定频率,绘出负载-速度曲线;

　　(4)耐久性与疲劳试验。检测液压阻尼器活塞杆动密封在经历N次往复运动中是否有漏油,对该产品的密封性、性能稳定性进行评估;

　　(5)液压阻尼器动态刚度试验。在1~33Hz频率范围内选定一个频率,将最大负载设定为额定负载,测定载荷与位移关系,绘出曲线。参考图1。

　　3 液压阻尼器试验系统技术指标与要求

最大动态、静态力:1000kN;

工作频率:1~33Hz(逐个频率点);

振幅要求:1Hz时20mm;10Hz时5mm;

激震器最大行程:150mm;

激震器最高速度:31.4cm/s(发生在10Hz时为5mm);

激震器最大加速度:40m/s²;

高频振动持续时间:2s;

动态试验控制波形:正弦波;

系统具有数据采集、存储、查询、打印功能。

　　4 液压阻尼器试验系统的方案设计

　　根据上述液压阻尼器的试验要求及试验系统的具体技术指标,采用电液伺服系统技术方案来实现1000kN的力输出,使得系统具有较高的频响和控制精度。液压阻尼器试验要求最高速度为314 mm/s,而低速试验时的速度仅为2~10mm/s,显然两者相差甚远。考虑到系统的控制精度,将上述试验分为动态试验和静态试验。动态试验用于高速试验,静态试验用于低速试验。