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賀德克隔膜蓄能器的疲勞試驗(yàn):
賀德克隔膜蓄能器因其體積小、重量輕、反應(yīng)靈敏、可重復(fù)充氣等特點(diǎn),賀德克隔膜蓄能器廣泛應(yīng)用于吸收和消除液壓系統(tǒng)中的壓力脈動(dòng)[1-2]。
賀德克隔膜蓄能器利用設(shè)置在蓄能器中間的橡膠隔膜將氣腔和液腔隔離開。蓄能器在使用前,需對(duì)氣腔進(jìn)行預(yù)充氮?dú)?,其液腔與液壓系統(tǒng)連通,使用時(shí)隔膜隨著液壓系統(tǒng)中壓力的變化而不停地上下翻動(dòng),殼體和隔膜均承受著疲勞交變載荷作用。一方面,由于橡膠隔膜存在一定的透氣性,即使蓄能器氣腔在密封良好的情況下,預(yù)充氮?dú)鈮毫σ矔?huì)隨著使用周期的增加而逐漸降低,若預(yù)充壓力下降較快,則會(huì)導(dǎo)致蓄能器頻繁地預(yù)充氣,嚴(yán)重影響設(shè)備使用的穩(wěn)定性和工作效率。
另一方面,賀德克隔膜蓄能器的橡膠隔膜的抗疲勞性能直接關(guān)系到蓄能器的使用壽命,疲勞壽命長(zhǎng)的蓄能器可以對(duì)液壓系統(tǒng)的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行和低成本維護(hù)起到積極作用。
因此,選擇具有良好氣密性和長(zhǎng)疲勞壽命的橡膠隔膜對(duì)賀德克隔膜蓄能器至關(guān)重要。目前對(duì)橡膠隔膜的研究大都集中在有限元數(shù)值分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面[3-6],而橡膠隔膜成品結(jié)構(gòu)件在蓄能器真實(shí)工況條件下的氣密性和疲勞性能研究卻鮮有報(bào)道,考慮到蓄能器使用溫度、壓力等工況條件的復(fù)雜性和多樣性,有必要針對(duì)賀德克隔膜蓄能器進(jìn)行疲勞試驗(yàn)研究,分析不同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的橡膠隔膜的氣密性和抗疲勞性能,為賀德克隔膜蓄能器中橡膠隔膜的選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供技術(shù)參考。
賀德克隔膜蓄能器樣圖:
賀德克隔膜蓄能器是液壓系統(tǒng)中的重要輔件,其橡膠隔膜的氣密性和疲勞壽命直接影響著使用性能。文章通過(guò)模擬蓄能器真實(shí)工況條件,對(duì)賀德克隔膜蓄能器進(jìn)行了疲勞試驗(yàn),分析比較了不同材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式橡膠隔膜的氣密性和疲勞壽命,為液壓系統(tǒng)中蓄能器隔膜的選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支撐。
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