[发明专利]隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法

说明书

本发明公开了一种隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法，包括以下步骤：步骤S0、通过仿真设计膜片试样的形状，让膜片试件的基频处于200Hz左右，是压缩机中膜片运行频率的几倍，缩短疲劳测试时间，同时保证最大应力出现在需要的部位；步骤S1、将膜片试件以悬臂的形式压紧固定在振动台上；步骤S2、通过膜片试件的最大变形量确定膜片试件的基频；步骤S3、调节振动台的加速度并使得试验样件的应力达到所需的测试应力值；步骤S4，膜片试件损坏，折算得到实际压缩机运行膜片的疲劳寿命。本发明提前预知了膜片的性能，可以提前改善，缩短了研制周期，提高了研制效率和可靠性；测试装置和测试步骤简单，可以便捷、直接的测试出膜片的疲劳寿命。

技术领域

本发明涉及一种隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法。

背景技术

隔膜压缩机是通过膜片将系统分为液压部分和气体部分，液压油周期性推动膜片进行往复运行对气体进行压缩，从而实现气体的高压压缩。目前，隔膜压缩机已经被广泛应用在食品工业、石油工业、化学工业、航空航天、医学、科研等领域。

金属膜片是隔膜压缩机的关键零部件，其寿命直接影响隔膜压缩机的可靠性。在膜片选材时，需要对材料进行疲劳测试来测试金属膜片的可靠性。目前隔膜压缩机膜片的可靠性测试都是在整机上进行的，这样测试的周期比较长、费用高，且所存在的问题无法提前暴露。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中隔膜压缩机膜片的金属膜片测试周期长，成本高，无法提前了解膜片的性能的缺陷，提供一种隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法，其特点在于，所述隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法包括以下步骤：

步骤S0、通过仿真设计膜片试件的形状，让膜片试件的预测的基频为实际压缩机中膜片运行频率的多倍，以缩短了疲劳测试时间，同时确保膜片试件的最大应力出现在预设的部位；

步骤S1、将膜片试件以悬臂的形式压紧固定在振动台上；

步骤S2、调整振动台的振动频率，通过膜片试件的最大变形量确定膜片试件的基频；

步骤S3、将振动台的振动频率保持为膜片试件的基频，调节振动台的加速度并使得试验样件的应力达到所需的测试应力值；

步骤S4，膜片试件损坏，得到膜片试件的疲劳寿命，折算得到实际压缩机中膜片的疲劳寿命。

本发明通过调整膜片试件共振时的应力与膜片在实际工作过程中的应力相当，由此采用共振的方法模拟膜片在整机周期性交变应力状态下的疲劳。因此操作便捷，结论可靠，真实的模拟了膜片运行过程中出现的极端工况。

本发明中的隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法对膜片进行测试，相比于传统的在整机上进行膜片寿命测试，提前预知了膜片的性能，可以提前改善，缩短了膜片的研制周期，提高了隔膜式压缩机整机的研制效率和可靠性；

隔膜压缩机金属膜片疲劳测试方法所用到测试装置和测试步骤较为简单，可以便捷、直接的测试出膜片的疲劳寿命。

较佳地，所述膜片试件上粘贴有应变片，通过应变片测量膜片试件的应力。应变片为常用的测量元件，用来测量膜片试件在共振过程中，应变片所在部位应力的大小。

较佳地，所述膜片试件具有悬臂部以及共振部，所述悬臂部被压紧固定在振动台上。共振部以悬臂的形式设置，由此可以不受约束地进行变形。

较佳地，所述悬臂部至共振部收窄并设置有圆弧过渡，所述应变片设置于所述圆弧过渡的中心部位。膜片试件产生共振时应力最大值在圆弧过渡的中心部位，因此在此处设置应变片能够准确地测得所需的应力值。

较佳地，所述共振部上设置有圆孔，所述圆孔用于穿设锁紧螺钉。