CN112461650B - 一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置，包括对称设置的滚轮一和滚轮二，滚轮一和滚轮二之间设有薄板试样，滚轮一通过销一连接于压力杆一的前端，压力杆一的末端与出气腔体一的前端连接，出气腔体一的后端通过气体管路一与储压罐一连接，气体管路一上设有伺服阀一；滚轮二通过销二连接于压力杆二的前端，压力杆二的末端与出气腔体二的前端连接，出气腔体二的后端通过气体管路二与储压罐二连接，气体管路二上设有伺服阀二；压力杆一、压力杆二、伺服阀一、伺服阀二均与控制器连接。可以根据压力采集的信号实时调节出气腔体的出气压力大小，对称式设计可以满足试样两个方向的防屈曲失稳功能，降低实验耗材的浪费，节约实验成本。

Description

一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置
技术领域
本发明属于防屈曲失稳装置领域，具体涉及一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置。
背景技术
在材料拉压疲劳实验中，试验后期薄板试样在受到压力的时候容易屈曲失稳，造成实验失败，现阶段常用的方法是在实验前使用辅助夹具对薄板试样易发生屈曲失稳的区域进行夹持约束，由于辅助夹具直接接触薄板试样且需要预施加一定的夹紧力，改变了实验要求的材料受力状态，且在疲劳试验的拉压过程中，辅助夹具与试样之间存在摩擦力造成试样升温，表面容易出现小的划痕，从而造成实验数据可信度差，不能准确地描述材料的疲劳性能和疲劳寿命。
发明内容
为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置，包括对称设置的滚轮一和滚轮二，滚轮一和滚轮二之间设有薄板试样，滚轮一通过销一连接于压力杆一的前端，压力杆一的末端与出气腔体一的前端连接，出气腔体一的后端通过气体管路一与储压罐一连接，气体管路一上设有用于控制出气压力的伺服阀一；滚轮二通过销二连接于压力杆二的前端，压力杆二的末端与出气腔体二的前端连接，出气腔体二的后端通过气体管路二与储压罐二连接，气体管路二上设有用于控制出气压力的伺服阀二；压力杆一、压力杆二、伺服阀一、伺服阀二均与控制器连接。
具体地，所述出气腔体一、出气腔体二的前端均匀阵列分布有多个出气孔。
具体地，所述压力杆一连接于出气腔体一前端的中心位置，压力杆二连接于出气腔体二前端的中心位置。
具体地，所述压力杆一、压力杆二实时采集受到的压力信号，并将信号反馈给控制器，控制器分别控制伺服阀一、伺服阀二的开闭。
本发明具有以下有益效果：
对比传统的防屈曲失稳装置，在试验前期，当试样不发生屈曲失稳时，本发明装置不会与试样相互作用干预实验过程，影响试样的受力状态。当试样出现轻微屈曲失稳时，压力杆实时采集到压力信号，并将信号反馈给控制器控制伺服阀开合大小，出气腔体释放高压气体对试样施加压力实现防屈曲失稳的功能。相较于传统接触式夹持防屈曲失稳装置，本发明装置在整个实验过程中减少了对试样的影响，且可以根据压力采集的信号实时调节出气腔体的出气压力大小，提高了试验数据的准确性。对称式设计可以满足试样两个方向的防屈曲失稳功能，降低了实验耗材的浪费，节约了实验成本。
附图说明
图1是本发明高压吹气防屈曲失稳装置的立体结构示意图。
图2是本发明高压吹气防屈曲失稳装置的主视图。
图3是本发明销和滚轮的结构放大图。
图中，1、储压罐一，2、伺服阀一，3、气体管路一，4、出气腔体一，5、压力杆一，6、销一，7、滚轮一，8、滚轮二，9、销二，10、压力杆二，11、出气腔体二，12、气体管路二，13、伺服阀二，14、储压罐二，15、薄板试样。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
如图1-3所示，一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置，包括对称设置的滚轮一7和滚轮二8，滚轮一7和滚轮二8之间设有薄板试样15，滚轮一7通过销一6连接于压力杆一5的前端，压力杆一5的末端与出气腔体一4的前端的中心位置连接，出气腔体一4的前端均匀分布有多个出气孔，出气腔体一4的后端通过气体管路一3与储压罐一1连接，气体管路一3上设有用于控制出气压力的伺服阀一2；滚轮二8通过销二9连接于压力杆二10的前端，压力杆二10的末端与出气腔体二11的前端的中心位置连接，出气腔体二11的前端均匀分布有多个出气孔，出气腔体二11的后端通过气体管路二12与储压罐二14连接，气体管路二12上设有用于控制出气压力的伺服阀二13；压力杆一5、压力杆二10、伺服阀一2、伺服阀二13均与控制器连接。压力杆一5、压力杆二10实时采集受到的压力信号，并将信号反馈给控制器，控制器分别控制伺服阀一2、伺服阀二13的开闭。
在工作过程中当薄板试样屈曲失稳时，其会挤压滚轮一7或滚轮二8，压力经销一6或销二9传递给压力杆一5或压力杆二10，压力杆一5或压力杆二10测量受到的压力信号，经控制器处理并将信号传递给伺服阀一2或伺服阀二13，伺服阀一2或伺服阀二13精确控制调节储压罐一1或储压罐二14的出气压力大小，高压气体经过气体管路一3或气体管路二12输送到出气腔体一4或出气腔体二11，出气腔体一4或出气腔体二11上的阵列出气孔可以实现高压气体的均匀出气，放出的气流与薄板试样表面相互作用，给与试样一个回正力，薄板试样弯曲失稳减小并回正，其对滚轮一7或滚轮二8及压力杆一5或压力杆二10的作用力减小,压力杆一5或压力杆二10将实时测量压力信号经控制器处理并将信号传递给伺服阀一2或伺服阀二13，伺服阀一2或伺服阀二13实时调节储压罐一1或储压罐二14的出气压力大小，保持试样处于竖直平衡状态，防止薄板试样在疲劳试验中屈曲失稳而造成实验失败。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (3)

1.一种闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置，其特征在于，包括对称设置的滚轮一和滚轮二，滚轮一和滚轮二之间设有薄板试样，滚轮一通过销一连接于压力杆一的前端，压力杆一的末端与出气腔体一的前端连接，出气腔体一的后端通过气体管路一与储压罐一连接，气体管路一上设有用于控制出气压力的伺服阀一；滚轮二通过销二连接于压力杆二的前端，压力杆二的末端与出气腔体二的前端连接，出气腔体二的后端通过气体管路二与储压罐二连接，气体管路二上设有用于控制出气压力的伺服阀二；压力杆一、压力杆二、伺服阀一、伺服阀二均与控制器连接；所述出气腔体一、出气腔体二的前端均匀分布有多个出气孔；
在工作过程中当薄板试样屈曲失稳时，薄板试样会挤压滚轮一或滚轮二，压力经销一或销二传递给压力杆一或压力杆二，压力杆一或压力杆二测量受到的压力信号，经控制器处理并将信号传递给伺服阀一或伺服阀二，伺服阀一或伺服阀二精确控制调节储压罐一或储压罐二的出气压力大小，高压气体经过气体管路一或气体管路二输送到出气腔体一或出气腔体二，出气腔体一或出气腔体二上的阵列出气孔实现高压气体的均匀出气，放出的气流与薄板试样表面相互作用，给与试样一个回正力，薄板试样弯曲失稳减小并回正，其对滚轮一或滚轮二及压力杆一或压力杆二的作用力减小, 压力杆一或压力杆二将实时测量压力信号经控制器处理并将信号传递给伺服阀一或伺服阀二，伺服阀一或伺服阀二实时调节储压罐一或储压罐二的出气压力大小，保持试样处于竖直平衡状态。
2.如权利要求1所述的闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置，其特征在于，所述压力杆一连接于出气腔体一前端的中心位置，压力杆二连接于出气腔体二前端的中心位置。
3.如权利要求1所述的闭环伺服控制的高压吹气防屈曲失稳装置，其特征在于，所述压力杆一、压力杆二实时采集受到的压力信号，并将信号反馈给控制器，控制器分别控制伺服阀一、伺服阀二的开闭。
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