Podczas eksploatacji, elementy sprężarki tłokowej, m.in. zawory, sprężyny zamykające zawory oraz sztywna perforowana membrana, narażone są na działanie powtarzających się cyklicznie obciążeń przy częstotliwości ok. 20 Hz (co odpowiada prędkości silnika synchronicznego wynoszącej ok. 1300 obr/min). Uszkodzenie urządzenia może być spowodowane pęknięciem sprężyny powrotnej stosowanej do wstępnego obciążenia membrany, lub uszkodzeniem samej membrany w wyniku pęknięcia zmęczeniowego materiału pomiędzy perforacjami.
Do badań zastosowano urządzenie badawcze ElectroPuls ™ E3000. Wykonano próby umożliwiające wyznaczenie trwałości zmęczeniowej oraz mechanizmu pękania elementów sprężarki przy częstotliwości powyżej 20 Hz. Producent sprężarek dostarczył elementy wewnętrzne zaworów swoich urządzeń, do których zaprojektowano i wytworzono specjalne oprzyrządowanie dopasowane do geometrii zastosowanego urządzenia badawczego. Program oraz parametry badań zdefiniowano z wykorzystaniem jednej z funkcji oprogramowania SAX stosowanego do badań zmęczeniowych przy jednoosiowym stanie naprężenia.
W ramach badań zmęczeniowych przeprowadzono pomyślnie trzy różne próby:
- Symulację obciążeń sprężyny z zastosowaniem systemu cyfrowej regulacji położenia
- Próbę z regulacją położenia przy zastosowaniu sterowników w oprogramowaniu SAX – Advanced Amplitude, umożliwiających sterowanie w pętli zewnętrznej wartością odpowiadającą pozycji skrajnej dodatniej sprężyny – 2 mm i siły ściskającej odpowiadającej wartości 38 N. W przeprowadzonej próbie odtworzono pełny cykl obciążenia sprężyny przed momentem, w którym zawór się zamyka
- Symulację zamknięcia zaworu, z zastosowaniem cyfrowej regulacji położenia z odpowiednią amplitudą i pozycją średnią umożliwiającą wytworzenie obciążenia w obszarze, o wartości ok. 150 N przy częstotliwości 20 Hz.