近日,國機集團中機試驗裝備股份有限公司(以下簡稱“中機試驗”)研制的7500kN節能式脈沖疲勞試驗裝備成功應用于鋼索結構的力學試驗與疲勞壽命測試。該設備采用中機試驗專有的知識產權節能技術,可節省能耗和試驗成本70%以上。
該設備采用靜態試驗模式、節能動態模式及普通動態模式等試驗模式,進行了多種試驗,完成了國產首條中海油海上用永久系泊鋼纜、花江峽谷大橋主纜索股及北盤江大橋斜拉索等國內多個國家重點項目用產品的力學性能測試。
疲勞試驗是檢測材料或構件在拉伸、壓縮或拉壓交變負荷作用下的物理性能的重要途徑,一般該類試驗周期較長,所需設備比較復雜。疲勞試驗機的不斷演進和創新,為材料和產品的疲勞性能研究提供了更強大的工具和技術支持。
此次中機試驗研發的7500kN節能式脈沖疲勞試驗設備能夠提供鋼絲繩及索具軸向應力、頻率參數,測試輸出應力與壽命相關數據,從而對鋼絲繩及索具的壽命予以評估。
該設備具有均值750噸幅值250噸的動態疲勞試驗、1000噸的靜態試驗、1000噸的蠕變試驗等功能,采用臥式落地結構,試樣裝卸方便,整機動態穩定性好,安全可靠。
相較于常規的疲勞試驗設備,載荷達到7500kN,要實現動態加載,需要非常大的油源,且由于疲勞試驗時間長,所需能耗高,試驗成本也會相應大幅提高。而此款設備采用專有的知識產權節能技術,打破了傳統電液伺服供油模式,解決了能源消耗較大的難題,并大大提高了試驗頻率,縮短了試驗周期,使試驗能耗和試驗成本均能節省70%以上。
同時,在研制過程中,中機試驗研發團隊還攻克了電液伺服與比例伺服相復合應用的技術難題,在國內該領域中首創串聯動態加載技術、雙聯耦合加載節能技術等多項關鍵技術,自主研發了防卡死裝置、高能量緩沖裝置等安全系統等,通過一系列技術創新,進一步解決了該類設備原有的低頻率高耗能問題,實現了產品多模式、多試驗類型工況,加載效率提升3倍以上,并保障了設備穩定運行,高效能實現大噸位工況模擬測試。該設備的成功研制為大噸位疲勞測試提供了一種全新的解決方案,使工程基礎建設中材料及構件檢測的質效都得到了跨越式提升。