[发明专利]一种激振力自适应的泵车臂架疲劳试验激振方法及装置

说明书

技术领域

本发明公开了一种泵车臂架疲劳试验激振方法及装置，特别是指一种激振力自适应的泵车臂架疲劳试验激振方法及装置；属于工程机械制造技术领域。

背景技术

臂架是混泵车最主要的关键部件之一，其安全性、可靠性和先进性是决定泵车核心竞争力的关键。泵车臂架在工作时低频振动，在交变应力作用下泵车臂架会因疲劳损伤而出现裂纹，甚至断裂，造成重大损失。为了更清楚的了解泵车臂架的疲劳性能，优化臂架设计，进行泵车臂架疲劳试验具有重要意义。

目前的泵车臂架疲劳试验多采用机械激振方法，即电机经减速后带动一个偏心轮转动，通过牵引绳带动臂架上下振动。这种泵车臂架疲劳试验方法制造成本较高，结构庞大、笨重，能源损耗大，不能自适应地调整激振频率和激振力的大小，疲劳试验效率低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种方法简单、操作方便、结构合理、能源消耗小、可有效提高疲劳试验效率、激振力自适应的泵车臂架疲劳试验激振方法及装置。

本发明一种激振力自适应的泵车臂架疲劳试验激振方法，包括下述步骤：

第一步：在泵车臂架末端加载配重模拟载荷及与控制器电连接的位移传感器；在泵车臂架中部设置与控制器电连接的液压激振装置；

第二步：控制器驱动液压激振装置输出初始激振频率和初始激振力，带动泵车臂架振动；

第三步：控制器控制液压激振装置保持激振力大小固定不变而使激振频率增大或减小，利用位移传感器采集相应频率状态下的泵车臂架末端位移变化信息输入控制器，控制器对该信息进行分析转换后，输出控制信息至液压激振装置，使激振频率向振幅增大的方向变化，直至振幅由大变小的拐点，该拐点对应的频率即为共振频率；

第四步：控制器控制液压激振装置保持激振频率为共振频率固定不变而使激振力增大或减小，利用位移传感器采集相应激振力状态下的泵车臂架末端位移变化信息输入控制器，控制器对该信息进行分析转换后，输出控制信息至液压激振装置，控制激振力的变化，直至泵车臂架以初始平衡位置为中心做等幅振动，此时激振力补充给系统的能量与系统阻尼耗散的能量相等，为最佳激振力；

第五步：控制器根据第三步、第四步所得的共振频率和最佳激振力参数，综合分析后输出控制信号至液压激振装置，使液压激振装置的激振频率始终保持共振频率、激振力始终保持最佳激振力不变。

本发明——一种激振力自适应的泵车臂架疲劳试验激振装置，包括位移传感器、A/D转换模块、控制器、D/A转换模块、比例控制放大器、液压激振装置，所述位移传感器、A/D转换模块、控制器、D/A转换模块、比例控制放大器依次串接；所述控制器型号为EPEC 2023；所述位移传感器采集泵车臂架振动过程中的位移信息，输出4-20mA标准电流模拟信号，经A/D模块转换为数字信号，输入到控制器，控制器对该信号进行比较分析后，输出—个数字控制信号，经D/A模块转换为模拟控制信号，该信号输入到比例控制放大器后驱动液压激振装置，进而调整液压激振装置的激振频率与激振力的大小，直至激振频率达到臂架的共振频率，激振力大小维持臂架以初始平衡位置为中心做等幅振动。

本发明中，所述液压激振装置包括液压泵、液压控制阀组、驱动油缸，在所述液压泵与所述驱动油缸之间连接有所述液压控制阀组，所述液压控制阀组控制所述驱动油缸中的油量及油压。

本发明中，所述臂架末端安装有与臂架相连的配重固定装置，施加配重模拟泵车臂架实际工作中的载荷以形成等效应力，并且通过调整配重的大小改变整个系统的动力学特性。