【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于电机的疲劳试验控制方法及控制系统。
技术介绍
1、减振元件在工业产品设备中使用广泛，特别是在轨道交通中具有广泛使用，因其具有良好的阻尼特性，能在一定程度上减小车辆的冲击以及减少车辆震动对地面建筑物的影响，提升乘客及附近建筑物内人员舒适度。在车辆产品研发的过程中，为了保证产品研发的可靠性，通常会进行产品的完整周期疲劳寿命试验。
2、道床隔振垫作为轨道交通常用减振元件，需要按照《gb/t 39705-2020 轨道交通用道床隔振垫》的国家标准进行动态地基模量试验，标准中要求：施加δ0-δ1的循环载荷，加载频率4hz-30hz，载荷循环1000次……。
3、为了满足以上试验要求，传统疲劳实验大多采用的是电磁阀控制液压缸的伸缩，来完成对部品的压缩和还原的疲劳实验，需要通过对液压部件的精确控制才能实现施加最大挤压力和最小挤压力的目的。但由于液压缸的伸缩需要时间，没办法做到比较高的频率，在控制时易出现滞后情况，加之密封长时间使用导致的漏油以及活塞往复运动导致的温升，使得液压这种执行机构有时很难跟随控制要求，例如控制指令为高频加载时，由于液压传动的滞后性，液压机构达不到所需的高加载频率，导致试验达不到预期要求。
技术实现思路
1、为了解决以上问题，本专利技术提供一种采用电机替换液压的基于电机的疲劳试验控制系统，无漏油、温升影响效率等问题，并通过提供一种基于电机的疲劳试验控制方法对控制系统的控制，实现快速稳定响应、无滞后，以满足标准规定的试验要求；本专
2、本专利技术的第一种基于电机的疲劳试验控制方法的技术方案如下：基于电机的疲劳试验控制方法包括以下步骤：
3、s10、控制变频电机运行，通过力传感器监测待测样件所受挤压力，控制器自动记录力传感器检测到的最大挤压力和最小挤压力；
4、s20、控制下方伺服电机启动，带动偏心距调节机构调节偏心机构的偏心距，不同的偏心距对应不同的挤压力差值，直至力传感器检测到的挤压力差值等于试验设定差值时关闭下方伺服电机；
5、s30、将此时力传感器检测到的最大挤压力与试验要求的设定最大载荷对比，若最大挤压力小于设定最大载荷，则启动上方伺服电机并使其正转，使上活动板向下移动以提高待测样件所受挤压力，若最大挤压力大于设定最大载荷，则启动上方伺服电机并使其反转，使上活动板向上移动以降低待测样件所受挤压力，直至力传感器检测到的最大挤压力与试验要求的设定最大载荷相同，控制上方伺服电机停止；
6、s40、停止变频电机、记录变频电机上的编码器的数值，设置变频电机转动频率以使偏心机构的工作频率达到试验要求的设定频率，重新启动变频电机以开始试验，控制器根据预设加载次数，当编码器反馈的实际加载次数达到预设加载次数后控制变频电机停止。
7、进一步地，在s40中，当待测样件被多次挤压发生塑性变形而导致所受挤压力变化时，力传感器检测到的最大挤压力小于设定最大载荷，则控制器自动控制执行s20和s30以进行微调，确保满足试验要求。
8、进一步地，控制器实时采集力传感器的数值和位移传感器的数值，并自动绘制每次加载时的力-位移曲线，其中位移传感器用于检测上、下活动板相对位移。
9、本专利技术的第二种基于电机的疲劳试验控制方法的技术方案如下：基于电机的疲劳试验控制方法包括以下步骤：
10、s10、控制变频电机运行，通过力传感器监测待测样件所受挤压力，控制器自动记录力传感器检测到的最大挤压力和最小挤压力；
11、s20、控制下方伺服电机启动，带动偏心距调节机构调节偏心机构的偏心距，不同的偏心距对应不同的挤压力差值，直至力传感器检测到的挤压力差值等于试验设定差值时关闭下方伺服电机；
12、s30、将此时力传感器检测到的最小挤压力与试验要求的设定最小载荷对比，若最小挤压力小于设定最小载荷，则启动上方伺服电机并使其正转，使上活动板向下移动以提高待测样件所受挤压力，若最小挤压力大于设定最小载荷，则启动上方伺服电机并使其反转，使上活动板向上移动以降低待测样件所受挤压力，直至力传感器检测到的最小挤压力与试验要求的设定最小载荷相同，控制上方伺服电机停止；
13、s40、停止变频电机、记录变频电机上的编码器的数值，设置变频电机转动频率以使偏心机构的工作频率达到试验要求的设定频率，重新启动变频电机以开始试验，控制器根据预设加载次数，当编码器反馈的实际加载次数达到预设加载次数后控制变频电机停止。
14、进一步地，在s40中，当待测样件被多次挤压发生塑性变形而导致所受挤压力变化时，力传感器检测到的最小挤压力小于设定最小载荷，则控制器自动控制执行s20和s30以进行微调，确保满足试验要求。
15、本专利技术的基于电机的疲劳试验控制系统的技术方案如下：基于电机的疲劳试验控制系统包括：
16、变频电机，旋转频率可调，用于带动偏心机构转动，偏心机构带动下活动板上下移动；
17、下方伺服电机，用于带动偏心距调节机构动作，以调节偏心机构的偏心距大小；
18、上方伺服电机，用于带动上板位置调节机构动作，以调节上活动板的位置；
19、力传感器，用于安装在偏心机构与下活动板之间，以检测待测样件所受的挤压力数值；
20、位移传感器，用于安装在上活动板上，以检测上、下活动板的相对位移；
21、编码器，用于安装在变频电机上，以检测变频电机的转动圈数；
22、控制器，可接受力传感器、位移传感器和编码器反馈，并控制变频电机、上方伺服电机和下方伺服电机动作。
23、进一步地，控制器为电脑。
24、本专利技术的有益效果：相对于现有技术通过对液压系统的控制易出现滞后、响应慢等问题，本专利技术的方案的控制和执行机构均为电控部件，调控方便、响应速度快，控制系统及控制方法在与对应的执行机构配合使用时，可很好满足疲劳试验要求，且便于对试验数据、试验条件的调整，以适用更多种类、不同测试要求的样件的测试，且不存在漏油、油温升高导致效率下降以及无法满足高频加载的试验要求的问题，灵活性、适应性、稳定性均比现有技术显著提高。
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1.基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，在S40中，当待测样件被多次挤压发生塑性变形而导致所受挤压力变化时，力传感器检测到的最大挤压力小于设定最大载荷，则控制器自动控制执行S20和S30以进行微调，确保满足试验要求。
3.根据权利要求1所述的基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，控制器实时采集力传感器的数值和位移传感器的数值，并自动绘制每次加载时的力-位移曲线，其中位移传感器用于检测上、下活动板相对位移。
4.基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，在S40中，当待测样件被多次挤压发生塑性变形而导致所受挤压力变化时，力传感器检测到的最小挤压力小于设定最小载荷，则控制器自动控制执行S20和S30以进行微调，确保满足试验要求。
6.基于电机的疲劳试验控制系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的基于电机的疲劳试验控制系统，其特征在于，控制器为
...【技术特征摘要】
1.基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，在s40中，当待测样件被多次挤压发生塑性变形而导致所受挤压力变化时，力传感器检测到的最大挤压力小于设定最大载荷，则控制器自动控制执行s20和s30以进行微调，确保满足试验要求。
3.根据权利要求1所述的基于电机的疲劳试验控制方法，其特征在于，控制器实时采集力传感器的数值和位移传感器的数值，并自动绘制每次加载时的力-位移曲线，其中位移传感器用于检测上、...
【专利技术属性】
技术研发人员：高东晨，石文雷，张林，周博，张福卫，
申请(专利权)人：河南维安电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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