The invention discloses an energy-saving method for high-voltage pulse fatigue test, which generates high-voltage pulses by applying the principle of kinetic energy and deformation energy interchange in self-excited vibration to realize energy-saving; the energy-saving method comprises setting a closed cavity on both sides of the plunger, filling the closed cavity with hydraulic medium; and compressing and releasing the plunger vibration respectively. Put the hydraulic medium in the enclosure on both sides to produce the self-excited vibration of the plunger, realize the exchange of the kinetic energy of the plunger and the deformation energy of the medium, and form a high-pressure pulse in each enclosure; maintain the displacement amplitude of the plunger under the controlled external force provided by the piston of the hydraulic cylinder without attenuation of the resistance; control the displacement of the plunger vibration to achieve the opposite side. The control of high voltage pulse pressure waveform and amplitude in the closed chamber, the control mode of the controlled external force and the vibration displacement of the plunger are put forward, and the operation flow is formulated for the implementation of the energy-saving method, and the energy-saving effect of the present method is more than twice as high as that of the existing method.
【技术实现步骤摘要】
高压脉冲疲劳试验的方法
本专利技术涉及高压脉冲疲劳试验,是一种高压脉冲疲劳试验的节能方法。
技术介绍
高压脉冲疲劳试验是承压类设备研发和定型时必须要进行的关键试验。按照国际和国家标准规定:高压脉冲疲劳试验的试验脉冲总数要达到106次甚至107次。高压脉冲疲劳试验的持续时间很长,通常一次高压脉冲疲劳试验要连续进行300小时以上。高压脉冲疲劳试验的过程中,基本不对外作功,试验过程中原动机的理论能耗等于高压脉冲的峰值压力乘以高压流体的平均流量,再除以整个试验装置的总效率。原动机的能量主要用于产生变形能,其中包含高压流体的压力;而变形能最终又全部变为热能浪费了。所以高压脉冲疲劳试验的能耗巨大,既不环保,又极大增加了新产品研发和定型的成本。为此,国内外均在高压脉冲疲劳试验的节能方法上进行了大量研究。由于在液压性能试验中行之有效的液压变压器、二次调节、串联发电机等节能方法,在高压脉冲疲劳试验中都无法应用。所以目前,高压脉冲疲劳试验的现有节能方法是:①并联蓄能器供油方式,②高压小流量泵和低压大流量泵联合供油方式,③利用试验产生的高温液压油中的热能生存工业用热水,回收部分热能。这些方法的节能效果均不理想,只能比理论能耗节能15%以下。当然,如不采用节能方法,则高压脉冲疲劳试验的实际能耗都将大于理论能耗20%以上,因为计算理论能耗时,采用的是高压流体的平均流量,而不采用节能方法的实际试验系统设计时应按高压流体的峰值流量来确定泵的输出流量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是,针对现有技术不足,提供一种高压脉冲疲劳试验的节能方法,改善节能效果。本专利技术的高压脉冲疲劳试 ...
【技术保护点】
1.一种高压脉冲疲劳试验的节能方法,其特征在于:高压脉冲的产生应用了自激振动中动能与变形能互换的原理,其中的动能由振动柱塞的质量和速度产生,变形能是封闭容腔中液体的压力能;所述节能方法包括,振动柱塞的两边各对称设置一个充满液体的封闭腔,柱塞在封闭腔中的左右行程限之间振动,分别压缩和释放两侧封闭腔内的液压介质,产生柱塞自激振动,实现柱塞动能与介质变形能的互换,封闭腔体积变小时压力升高,封闭腔体积变大时压力减小,形成了交变的高压脉冲;高压脉冲的频率等于柱塞振动的频率,高压脉冲的振幅正比于柱塞振动的位移,控制柱塞振动的位移就控制了高压脉冲的波形,柱塞振动位移的控制是由外加推力实现的;柱塞两边的封闭腔各接入一只被试件的承压腔,即可同时对两只被试件进行高压脉冲疲劳试验;或者只在某一封闭腔接入一只被试件进行高压脉冲疲劳试验,此时另一封闭腔的接入口封闭。
【技术特征摘要】
1.一种高压脉冲疲劳试验的节能方法,其特征在于:高压脉冲的产生应用了自激振动中动能与变形能互换的原理,其中的动能由振动柱塞的质量和速度产生,变形能是封闭容腔中液体的压力能;所述节能方法包括,振动柱塞的两边各对称设置一个充满液体的封闭腔,柱塞在封闭腔中的左右行程限之间振动,分别压缩和释放两侧封闭腔内的液压介质,产生柱塞自激振动,实现柱塞动能与介质变形能的互换,封闭腔体积变小时压力升高,封闭腔体积变大时压力减小,形成了交变的高压脉冲;高压脉冲的频率等于柱塞振动的频率,高压脉冲的振幅正比于柱塞振动的位移,控制柱塞振动的位移就控制了高压脉冲的波形,柱塞振动位移的控制是由外加推力实现的;柱塞两边的封闭腔各接入一只被试件的承压腔,即可同时对两只被试件进行高压脉冲疲劳试验;或者只在某一封闭腔接入一只被试件进行高压脉冲疲劳试验,此时另一封闭腔的接入口封闭。2.根据权利要求1所述的高压脉冲疲劳试验的节能方法,其特征在于,一侧封闭腔高压脉冲的压力波形与柱塞另一侧封闭腔高压脉冲的压力波形反相,周期相同。3.根据权利要求1所述的高压脉冲疲劳试验的节能方法,其特征在于,每侧封闭腔高压脉冲的压力波形是由对柱塞振动位移的控制实现的;柱塞位移的控制模式是,柱塞振动位移与高压脉冲压力波形满足如下对应关系:压力波形的下降时间或上升时间对应柱塞从一侧行程限开始运动,走完全行程,到达另一侧行程限的时间;柱塞到达另一侧行程限后,柱塞某侧封闭腔压力为低压,柱塞另一侧封闭腔压力为高压峰值;低压和高压的持续时间对应柱塞在行程限停留的时间。4.根据权利要求1或3所述的高压脉冲疲劳试验的节能方法,其特征在于,为振动柱塞提供实时可控的外加推力;所述外加推力的大小和作用时间的长短既要使柱塞振动位移的振幅不衰...
【专利技术属性】
技术研发人员:何清华,方庆琯,郭勇,
申请(专利权)人:山河智能装备股份有限公司,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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