耦合及闭环控制条件下的快速疲劳问题

【第一工程机械网 报道】【第一工程机械网 报道】为了推动行业技术创新，促进企业技术水平持续进步，中国工程机械工业协会路面与压实机械分会联合中国工程机械学会液压技术分会于2012年10月25-27日在湖南长沙市星沙华天大酒店召开“2012 年度会议暨路面机械液压技术发展研讨会”，共同分析交流当前路面机械市场形势、研讨路面机械领域最新、最前沿的产品技术。中南大学 胡军科教授在年会上分析了耦合及闭环控制条件下的快速疲劳问题。

机器的损坏现象

机器的损坏现象有三种，分别为：设计失误或违章操作造成的损坏，机器在设计时出现失误或者工人违章操作将会造成机器的损坏，这样机器便会在未达到使用寿命前“夭折”；机器疲劳造成的损坏，齿轮在工作时，不断承受交变力，在交变应力作用下，齿轮因发生疲劳破坏而使其丧失正常工作性能，进入了“衰老”阶段；机器正常使用寿命期内的损坏，在正常使用寿命期，前提是机器设计正确，没有违章操作，未达到疲劳极限，在此期限内损坏，即机器“早衰”。

耦合及闭环控制

耦合，即两个及两个以上的事物合在一起。闭环控制，即根据控制对象输出反馈来进行校正的控制方式，它是在测量出实际与计划发生偏差时，按定额或标准来进行纠正的。

耦合导致的机器故障

连续捣固车作业小车马达断轴，作业过程中，由于捣固小车驱动马达与加速油缸的耦合作用，使得驱动马达在马达变泵，泵变马达的循环过程中快速疲劳而断轴。

闭环控制导致的机器故障

核电站调功液压系统故障，金属软管开裂（最短时间约11小时） ，比例阀P口密封严重损坏 ，损坏原因：比例阀放大器故障或者是颤振信号过大导致震荡。

清筛机挖掘马达损坏，马达柱塞出现明显的划痕（最短时间约3小时） ，马达柱塞密封环有的断裂，有的严重磨损，损坏原因：液压系统采用萨奥泵+力士乐马达。萨奥泵采用伺服控制，本身存在震荡，引起泵排量不稳。况且，马达执行机构是一个大惯量系统，导致系统压力在高低压频繁切换。

结论

耦合：各为其主；薄弱环节

闭环控制：大超调；大惯性

能量循环次数（频率×时间）：高频时短时间的损坏，我们称之为快速疲劳。

责任编辑：Leon