力控制試驗液壓系統是一種利用液壓傳動技術,并通過精確控制液壓油的壓力和流量,來實現對試驗力精確控制的系統,廣泛應用于材料力學性能測試、構件性能評估等領域。
動力元件:主要由電機和油泵組成。電機驅動油泵運轉,將液壓油從油箱中抽出并加壓,為系統提供動力。常見的油泵有柱塞泵、齒輪泵等。
執行元件:一般為液壓缸或液壓馬達。在力控制試驗中,液壓缸較為常用,它通過活塞的運動來輸出力,對試件施加拉力或壓力。
控制元件:包括電液伺服閥、比例溢流閥、換向閥等。電液伺服閥能根據輸入的電信號精確調節液壓油的流量和方向,是實現力精確控制的關鍵元件。比例溢流閥可用于調節系統壓力,換向閥則用于控制液壓油的流向,從而改變執行元件的運動方向。

測量元件:主要有力傳感器、位移傳感器等。力傳感器用于測量施加在試件上的實際力,位移傳感器可測量活塞或試件的位移,這些傳感器的信號是實現閉環控制的重要依據。
輔助元件:如油箱、過濾器、冷卻器等。油箱用于儲存液壓油,過濾器可過濾油液中的雜質,冷卻器能控制油液的溫度,確保系統正常運行。
工作原理:用戶通過控制軟件設定期望的試驗力等參數,伺服控制器將設定值與力傳感器反饋的實際測量值進行比較,計算出誤差信號。控制器根據誤差信號生成并輸出一個微小的電流信號給電液伺服閥,電液伺服閥根據該電流信號精確地調節流向液壓缸的高壓油流量和方向,進而控制液壓缸活塞的運動,對試樣施加拉力或壓力。在試驗過程中,控制器不斷比較設定值與反饋值,實時調整輸出給伺服閥的電流信號,以消除誤差,實現對試驗力的精確控制。
應用領域:在材料科學研究和生產質量控制中,可測定材料的拉伸強度、屈服強度等力學性能指標;對于橋梁結構件、汽車零部件等工程構件,可評估其承載能力、疲勞性能等;在產品生產過程中,可對原材料和成品進行力學性能檢測,保證產品質量。
典型設備:電液伺服液壓萬能試驗機是力控制試驗液壓系統的典型應用設備。