電液伺服動(dòng)靜萬(wàn)能試驗機因其具有精度高、負荷大、頻響寬、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，成為精確研究材料、零部件的力學(xué)性能的有力試驗手段。該設備由工作臺、立柱、橫梁、試件、上下夾頭、負荷傳感器以及伺服作動(dòng)器組成，用于承受試驗載荷。伺服作動(dòng)器是試驗系統的執行機構，輸出試驗力;橫梁采用機-氣-液壓夾緊、液壓升降方式，兩個(gè)對角布置的柱塞缸用于在需調整試驗空間時(shí)橫梁的升降。液壓強迫夾頭用于對試件的夾持。下面有揚州凱德試驗機廠(chǎng)家重點(diǎn)介紹一下夾緊裝置的結構與工作原理。

夾緊裝置提供足夠的夾緊力是試驗機正常工作的重要保障。對橫梁與立柱間的鎖緊方式，一般由兩種：機械鎖緊液壓松開(kāi)或液壓鎖緊機械松開(kāi)。前者是采用預應力彈性拉桿對橫梁實(shí)施鎖緊，在橫梁需要升降時(shí)由液壓缸將橫梁頂開(kāi)以使其移動(dòng)，這種夾持方式的主要缺點(diǎn)是彈性拉桿所受的應力較大，需選用高強度彈性材料;再者，彈性拉桿存在應力松弛額問(wèn)題，過(guò)一定的時(shí)間需要用力矩扳手再對其預緊，操作不便，其優(yōu)點(diǎn)是機器停止工作時(shí)橫梁的位置能被鎖住。而采用液壓鎖緊的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、夾緊力容易保證，其缺點(diǎn)是當機器停止工作時(shí)，存在橫梁緩慢下滑的問(wèn)題，容易造成人身事故。揚州凱德RM-1000型試驗機的夾緊方式綜合了兩者的有點(diǎn)，采用氣-液增壓油源作為動(dòng)力源，機-氣-液夾緊方式，不但能充分保證試壓機所需的夾緊力，而且解決了橫梁下滑的問(wèn)題。

1、氣-液增壓系統的工作原理

氣-液增壓系統利用壓縮空氣通過(guò)增壓缸對油液增壓, 可將油液壓力提高到50MPa甚至更高。對液壓夾緊裝置而言, 在保證密封的前提下, 大限度的提高供油壓力可以使夾緊裝置結構更為緊湊, 更主要的是能夠得到可靠足夠的夾緊力。氣-液增壓系統的工作原理如圖2 所示。主油源來(lái)油先注入夾緊油路和增壓缸的小腔，壓縮空氣通過(guò)氣動(dòng)三聯(lián)件進(jìn)入增壓缸的大腔，通過(guò)面積比為125:1的活塞隊油液增壓。增壓缸內部裝有機動(dòng)換向閥，可以對油液連續增壓，直至活塞兩端受力平衡。一旦夾緊油路因換向閥內泄露而壓力降低，增壓活塞失去平衡，立即反應，再次對油液增壓。采用氣-液增壓系統具有保壓性能好、噪音低、反應快的優(yōu)點(diǎn)。由于氣-液增壓缸是標準件，設計系統比較方便。

2、夾緊裝置的工作特點(diǎn)

夾緊裝置的結構如圖3所示，每個(gè)立柱一側設置三個(gè)缸徑為130mm的超薄型油缸(主夾緊缸)，起主要的夾緊作用;停機時(shí)橫梁的鎖緊依靠每側兩根直徑為18mm的彈性桿的預緊力來(lái)保證;5、6組成的雙活塞液壓缸為夾緊-松開(kāi)兩用缸(復合缸)，在橫梁需要升降時(shí)，活塞外伸，克服彈性桿的拉力將橫梁推開(kāi)，使橫梁和立柱保持一定的間隙，在橫梁需要鎖緊時(shí)，其與超薄型油缸一起對橫梁實(shí)施夾緊，另外，在橫梁和立柱裝有材料為QT-450球墨鑄鐵襯套，以增加橫梁和立柱間的摩擦系數，進(jìn)而增大夾緊力。

通過(guò)調節氣動(dòng)三聯(lián)件中的精密減壓閥的出口壓力，可以對夾緊力進(jìn)行有效的控制和調節。

3、夾緊裝置的力學(xué)模型

橫梁與立柱的夾緊過(guò)程如圖4所示，如圖4(a)為初始狀態(tài)，假設立柱正好處在孔的中心，當橫梁受到夾緊力P的作用后，橫梁產(chǎn)生懸臂梁變形，根部發(fā)生在其薄弱位置即沿孔的中心縱向截面處。夾緊的第一步是橫梁和立柱兩點(diǎn)接觸，如圖4(b)所示，由于立柱上端為自由端，在夾緊力的進(jìn)一步作用下，立柱被推向右端，終為圖4(c)所示的三點(diǎn)夾持狀態(tài)。

由于立柱和橫梁的配合間隙很小即被控制在0.08-0.165mm公差范圍內，橫梁的懸臂梁變形量很小，因此，可近似的認為N1=0.5N。如圖4(c)中的受力分析可得：

依以上的受力分析，便可確定夾緊裝置的結構尺寸。

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