对于光杠自锁三轴试验机液压系统设计

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1、2014年1月机床与液压Jan．2014第42卷第2期MAC：HINET00L&HYDRAULICSVo1．42No．2DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．02．026光杠自锁三轴试验机液压系统设计闰占辉，陈志红(长春工程学院机电学院，吉林长春130012)摘要：为完成大尺寸试块应力一应变试验，设计了通过液压方式实现横梁运动与自锁的新型三轴试验机，解决了横梁大尺寸准确定位问题。设计的液压系统可实现横梁的升降与停止，试件的预压与卸载，开口弹性套、过盈弹性套的涨开与锁紧等动作，通过可涨开过盈弹性套和可锁紧开口弹性套在立柱上的交替运动实现横梁的大导

2、程。关键词：三轴试验机；液压系统；光杠；自锁中图分类号：TD315．5文献标识码：B文章编号：1001—3881(2014)2—074—3HydraulicSystemDesignforaNew-styleSlickPoleSelf-lock3-axialMachineYANZhanhui．CHENZhihong(SchoolofMechatronicsEngineering，ChangchunInstituteofTechnology，ChangchunJilin130012，China)Abstract：Tocompletestress—straintestoflarg

3、esizeblock，anew—styleslickpoleself-lock3-axialmachinewasdesigned，beamtomovefreelyorlockitselfwasrealizedbyhydraulicmeans．thebeamliftingmotionandaccuratepositioningweresolved．Thede．signedhydraulicsystemcouldbeusedtorealizebeamliftingmotionandaccuratepositioning，thepreloadandunloading，openin

4、gelas—ticsleeve，interferenceelasticsleeveopeningandlockingaction．Alternatemotionofinterferenceelasticsleevewiththeuprightpostconnectingtoopenupandalockingopeningelasticsleeveandtheliftingcylinder，beam“unlimited”leadwasrealized．Keywords：3-axialtestmachine；Hydraulicsystem；Slickpole；Self-lock

5、现有的大型压力试验机，其升降装置一般采用丝交替锁紧、松开，与提升油缸相配合就可以使过盈弹杠转动带动横梁直线运动，或采用液压缸直接带动横性套及其升降装置实现大导程，即光杠多长升降装置梁升降，这两种试验机都适合小尺寸试样。为提高检就可以升多高，这些动作都要靠液压控制实现，其结测精度，尽量采用大试块进行压缩试验。如果试样尺构如图1及图2所示，图3为开口弹性套装置，图4寸较大，需要采用大尺寸的丝杠，或者采用大尺寸的为试件加压装置。液压缸。二者的缺点是零件尺寸大，难加工，强度、性能难保证。结合工程实际对大尺寸试件进行三轴压缩试验的需要，设计了一种利用液压系统，采用光杠自锁，通过与在立

6、柱上的可涨开过盈弹性套和可锁紧开口弹性套的交替运动实现横梁大导程的三轴试验机。1光杠自锁工作原理缸为依靠光杠而不是丝杠使试验机升降装置实现大导程，在光杠上联接过盈弹性套，过盈弹性套无涨开压力时处于夹紧状态，当向过盈弹性套内表面的环形槽施加高压油时，就可以实现使涨开的过盈弹性套及与它相联接的升降装置在光杠上自由滑动。同时，在升降装置的上方，在光杠上安装了一个开口弹性套，开口弹性套无液压压力时处于自由状态，当向与开口弹性套连接在一起的液压缸注入液压油时，它就处于锁紧状态。开口弹性套装置和过盈弹性套装置分别和图1试验机机械结构图2光杠自锁升降装提升油缸相联接，这样通过开口弹性套和

7、过盈弹性套置局部放大图收稿日期：2012—12—30作者简介：闫占辉(1968一)，男，工学博士，教授，主要研究方向为机械系统动力学、精密与超精密加工。E—mail：yan-zhanhui@sohu．com。第2期闫占辉等：光杠自锁三轴试验机液压系统设计·75·图3开口弹性套装置截面图图5试验机液压系统原理图表1选择主要阀类元件图4试件加压装置立柱与弹性套的过盈量合理值可通过FEM方法得出，当4个立柱共承受最大负载为600kN，立柱直径为4)200mm时，过盈套与立柱的过盈量为0．12mm就可满足要求。用60MPa