微機(jī)控制電液伺服三軸試驗(yàn)機(jī)是一種具有高新技術(shù)手段，符合現(xiàn)代巖石力學(xué)領(lǐng)域研究巖石力學(xué)特性的新型試驗(yàn)設(shè)備。該試驗(yàn)機(jī)可自動完成巖石單軸、三軸(不同圍壓)壓縮試驗(yàn),巖石單軸、三軸流變試驗(yàn)、剪切復(fù)合試驗(yàn)、。在試驗(yàn)中采用寬調(diào)速范圍的電液伺服比例閥組及計(jì)算機(jī)數(shù)字控制等先進(jìn)技術(shù)，組成全數(shù)字式閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)，能夠自動精確地實(shí)現(xiàn)軸向、徑向的恒應(yīng)力（恒試驗(yàn)力）、恒應(yīng)變（恒變形）、恒位移（恒壓縮率）、恒試驗(yàn)力速率、恒變形速率、恒位移速率等試驗(yàn)?？蓜討B(tài)顯示試驗(yàn)力、圍壓、軸向變形、徑向變形等試驗(yàn)全過程，可實(shí)時(shí)地采集、存儲、處理、顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)及試驗(yàn)曲線，打印試驗(yàn)報(bào)告?？刂品秶鷮?、功能多、全部操作鍵盤化，各種試驗(yàn)參數(shù)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、測量、顯示、處理并打印，集成度高，使用方便可靠。
該試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)采用美國AD公司原裝進(jìn)口器件制造，采用計(jì)算機(jī)總線設(shè)計(jì)，組成目前最先進(jìn)的真正的全數(shù)字閉環(huán)測量控制系統(tǒng)，在試驗(yàn)中力、變形、位移等各種控制方式可任意平滑切換(無沖擊轉(zhuǎn)換)，配之目前在國內(nèi)最先采用的VC十十語言編程並實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)軟件使整機(jī)測量控制精度遠(yuǎn)優(yōu)于目前國內(nèi)同類產(chǎn)品(詳見功能特點(diǎn))。
一.系統(tǒng)組成：根據(jù)用戶的要求,增加相應(yīng)配置,可實(shí)現(xiàn)下列功能.
試驗(yàn)機(jī)由軸向主機(jī)、軸向伺服油源、三軸壓力室、巖石直剪系統(tǒng)、圍壓系統(tǒng)(包括增壓器，圍壓伺服油源) 、孔隙水試驗(yàn)系統(tǒng)、聲發(fā)射采集處理系統(tǒng)、高低溫環(huán)境裝置、三軸蠕變試驗(yàn)系統(tǒng)及三軸疲勞系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)等部分組成。
1. 加載框架：采用門式框架結(jié)構(gòu)，剛度大，利于繪制巖石力—變形的全過程曲線。工作油缸置于框架下部，整機(jī)重心低，穩(wěn)定性好。
2. 壓力室：壓力室采用壓力自平衡結(jié)構(gòu)，其圍壓不受軸向變形影響；采用下卡環(huán)式， 裝卸試樣方便。配有16條變形測量電測引線。
3. 移動小車：加載框架配備移動小車，壓力室裝于其上，可方便地沿軌道推入拉出。
4. 巖石直剪系統(tǒng)：由框架、剪切油缸、剪切附具、移動小車等組成。該糸統(tǒng)置于小車軌道上。
5. 起吊裝置：懸臂式起吊裝置安裝于加載框架頂部，可方便地裝卸壓力室筒體。
6. 軸向伺服油源：可向工作油缸裝置提供一定壓力或流量的工作油實(shí)現(xiàn)軸向加載，圍壓伺服油源通過增壓器將恒定的工作油注入壓力室對試樣提供圍壓。
6. 電氣拖動單元：所有的電氣操作都集中于配電箱中。
7. 控制系統(tǒng)：包括軸向力測量控制系統(tǒng)、位移測量控制系統(tǒng)、軸向、徑向變形測量控制系統(tǒng)、圍壓壓力測量控制系統(tǒng)等全部置于一臺P4工控機(jī)內(nèi)，全部試驗(yàn)均可由計(jì)算機(jī)編程控制。
8. 孔隙水壓試驗(yàn)裝置：由日本松下伺服電機(jī)、減速機(jī)、滾珠絲杠、不銹鋼水缸與活塞組件及水箱、管路、閥及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成,具有壓力控制及流量控制功能。
9. 全波形聲發(fā)射采集顯示系統(tǒng)：將試樣出現(xiàn)裂紋時(shí)的聲音轉(zhuǎn)換為電信號輸出。
10.高低溫裝置：數(shù)顯溫度控制系統(tǒng)、加熱器、制冷壓縮機(jī)、溫度傳感器等組成。
二.主要規(guī)格
1、軸向系統(tǒng)向最大試驗(yàn)力(kN)： 2000
2、工作活塞行程(mm)： ≥150
3、壓板尺寸(mm)： φ100
4、試驗(yàn)空間 (mm)： 800（高）×550（寬）
5、試樣規(guī)格： φ50×100、φ75×150
6、主機(jī)外型尺寸（長×寬×高）（mm）：1000×800×2250
軸向伺服油源：
1.流量（L/min）： 3.5
2.系統(tǒng)壓力（MPa）： 25
3.功率（KW）： 2.2
圍壓系統(tǒng)
1.圍壓 (Mpa)： 60
2.壓力室壓桿行程（mm）： 50
3.壓力室內(nèi)配置12根外接導(dǎo)線接口。
圍壓伺服油源
1.流量（L/min）： 1.5
2.充液壓力（MPa）： 0.5
3.功率（KW）： 0.55
巖石直剪系統(tǒng)
1、 最大試驗(yàn)力(kN)： 1000(可根據(jù)要求確定)
2、 試驗(yàn)力測量分辨率： 1/200000
3、 試驗(yàn)力測量范圍： 2-100%FS
4、 試驗(yàn)力測量誤差： ±1%
5、 工作活塞行程(mm)： ≥80
6. 位移測量范圍(mm)： 0-80
7. 位移測量分辨率(mm)： 0.0025
8、 變形測量范圍(mm)： 0-10
9、 示值精度(%FS)： ±0.5
10、 巖石試樣尺寸(mm)： 1003、1503
變形測量系統(tǒng)
引伸計(jì)規(guī)格：軸向標(biāo)距：100～150mm 量程：8mm 徑向標(biāo)距：φ50～φ75 量程：4mm
變形測量分辨率：1/200000
變形測量范圍： 2～100% FS（連續(xù)全量程測量）
變形測量誤差： ≤±1% FS
孔隙水試驗(yàn)系統(tǒng)
1、孔隙水壓力：40Mp
2、孔隙水測量精度: ≤±1%
3、孔隙水測量分辨力：1/1000（Mpa/ml）
4、孔隙水壓力/流量控制精度：≤±0.5%（Mpa/ml）
5、孔隙水流量：0.001—1ml/S
6、孔隙水總量：500ml
7、孔隙水控制方式：壓力控制、流量控制
全波形聲發(fā)射儀
1、采集卡：16位采樣精度，10M采樣速率，可采信號頻率范圍：5KHz-4MHz
2、傳感器：諧振頻率150KHz，帶寬100KHz-300KHz，靈敏度65dB
高低溫裝置
1、溫度范圍：-40～+150℃
2、高溫溫度誤差：±2℃
3、低溫溫度誤差：±2℃
三. 主要技術(shù)參數(shù)
1. 采用力傳感器實(shí)現(xiàn)對試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力的無慣性測量
軸向最大試驗(yàn)力（kN）： 2000
試驗(yàn)力測量分辨率： 1/200000
軸向試驗(yàn)力測量范圍（kN）： 2～100%FS（連續(xù)全量程測量）
軸向試驗(yàn)力測量誤差： ≤±1%
2) 圍壓壓力測量范圍（MPa）： 3～60（連續(xù)全量程測量）
壓力測量分辨率： 1/200000
圍壓試驗(yàn)力測量誤差： ≤±2%
軸向圍壓壓力值顯示： 計(jì)算機(jī)屏幕顯示直讀數(shù)。
2. 采用引伸計(jì)測量試樣標(biāo)距內(nèi)變形
引伸計(jì)規(guī)格：軸向標(biāo)距：100/150mm 量程：0-8mm
徑向標(biāo)距：φ50/φ75mm 量程：0-4mm
變形測量分辨率： 1/200000
變形測量范圍： 2～100% FS（連續(xù)全量程測量）
變形測量誤差： ≤±0.5% FS
變形值顯示： 計(jì)算機(jī)屏幕顯示直讀數(shù)。
3. 位移分辨率：0.0025mm 位移量程：150mm 測量誤差：≤±0.5%FS
4. 速度控制
①試驗(yàn)力等速率控制： 0.1～100% FS /min
控制范圍： 2～100% FS
等速率控制精度： ±1% 設(shè)定值
②變形等速率控制： 0.001～50mm/min
控制范圍： 2～100% FS
等速率控制精度： ±0.5% 設(shè)定值
③位移等速率控制： 0.5～50mm /min
位移測量分辨率： 0.0025mm
等速率控制精度： ±1 % 設(shè)定值
④恒試驗(yàn)力、恒變形、恒位移速率控制：控制精度：<±1% 設(shè)定值
四.主要功能及特點(diǎn)
主要功能
1. 自動測量、控制、數(shù)據(jù)采集、處理、繪制曲線及打印曲線報(bào)告(抗壓強(qiáng)度、圍壓、軸向變形、徑向變形、泊松比、彈性模量、剪切強(qiáng)度、蠕變試驗(yàn)等)。
2. 三軸抗壓試驗(yàn)（在圍壓環(huán)境下的單軸壓縮試驗(yàn)，不同加載路徑的試驗(yàn)）。
3. 單軸抗壓試驗(yàn)（恒應(yīng)力、恒應(yīng)變、恒位移、恒應(yīng)力速率、恒應(yīng)變速率、恒位移速率，單向循環(huán)等加載、保載、卸載等多種環(huán)節(jié)的程序控制試驗(yàn)）。
4. 三軸的單軸壓縮全過程試驗(yàn)。
5. 繪制應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)^程曲線。
6. 巖石剪切強(qiáng)度試驗(yàn)。
7. 三軸孔隙水壓試驗(yàn)。
8. 全波形聲發(fā)射試驗(yàn)。
9. 高溫（低溫）下三軸試驗(yàn)。
10.可繪制莫爾圓應(yīng)力圖求取粘聚力摩擦角。
11.壓力室配有徑向和軸向變形測量引線。
12.自平衡式結(jié)構(gòu)的壓力室可在試驗(yàn)過程中保持設(shè)定的圍壓值不變。
13.測量系統(tǒng)具有自動調(diào)零、自動標(biāo)定、連續(xù)全程測量不分檔。
14.可進(jìn)行試驗(yàn)力、變形、位移等速率控制并保持。具有超載自動保護(hù)功能。
15.無級調(diào)速,力、位移、軸向和徑向變形，各種控制方式可在試驗(yàn)過程中任意平滑切換。
16.曲線、數(shù)據(jù)存儲及曲線放大，在試驗(yàn)過程中可切換顯示六種試驗(yàn)曲線。
17.可自行設(shè)置控制參數(shù), 實(shí)現(xiàn)程序自動運(yùn)行，可進(jìn)行斜波、三角波、梯形波等低周循環(huán)及用戶設(shè)計(jì)的各種組合程序波形試驗(yàn)。
18.可進(jìn)行試驗(yàn)室間微機(jī)聯(lián)網(wǎng)。
19.可通過聯(lián)機(jī)幫助查看或打印軟件說明、操作規(guī)程、注意事項(xiàng)等內(nèi)容。
20.可按用戶要求編制試驗(yàn)報(bào)告，打印各種試驗(yàn)曲線。
21.配有UPS電源，斷電后持續(xù)為測量控制系統(tǒng)供電,工作時(shí)間大于2小時(shí)。
22.整機(jī)連續(xù)、穩(wěn)定工作時(shí)間不少于1,000小時(shí)。
¨
主要特點(diǎn)
1. 一臺計(jì)算機(jī)控制完成多種試驗(yàn)過程，操作均由鍵盤及鼠標(biāo)來完成，并保留手閥加荷。
2. 測量、控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)總線設(shè)計(jì)。即以P4工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為內(nèi)核制造，其運(yùn)算速度、控制精度、軟件功能、可靠性均能與計(jì)算機(jī)匹配達(dá)到最佳效果，遠(yuǎn)領(lǐng)先于國內(nèi)以單片機(jī)為內(nèi)核產(chǎn)品，並優(yōu)于以386計(jì)算機(jī)為內(nèi)核的控制器。
3. 試驗(yàn)力、變形測量分辨率可達(dá)1/200000。位移測量分辨率可達(dá)0.002mm。
4. 試驗(yàn)軟件采用VC++語言編程，可在Windows2000\XP\NT操作系統(tǒng)下工作,功能強(qiáng)大。為方便擴(kuò)大軟件功能軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)用戶需要填充各種軟件，擴(kuò)展功能。
5. 采用先進(jìn)的數(shù)字式電液伺服比例閥作控制元件，抗污染能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)長期無故障運(yùn)行。
6. 采用數(shù)字式脈沖調(diào)寬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全數(shù)字式閉環(huán)伺服控制。
7. 完整的數(shù)據(jù)庫軟件接口供用戶使用，軟件升級只須通過郵寄光盤或E-mail傳送即可。
8. 完善的軟件自檢功能，提示發(fā)生故障之處，無須廠家現(xiàn)場維修，只須更換計(jì)算機(jī)內(nèi)相應(yīng)的功能卡即可，維護(hù)簡單方便。
五 試驗(yàn)機(jī)主要配置
|
序號 |
產(chǎn) 品 名 稱 |
規(guī)格型號 |
產(chǎn) 地 |
數(shù)量 |
備 注 |
|
1 |
三軸試驗(yàn)機(jī)主機(jī) |
2000kN |
金力公司 |
1臺 |
含起吊裝置 |
|
2 |
直剪試驗(yàn)裝置 |
1000KN |
金力公司 |
1臺 |
|
|
3 |
自平衡式壓力室 |
配有徑向和軸向變形測量裝置，16條引線 |
金力公司 |
1臺 |
|
|
4 |
伺服液壓源 |
配套油源 |
金力公司 |
1臺套 |
軸向、圍壓、直剪伺服液壓源一臺套 |
|
其
中 |
①油泵 |
定量齒輪泵 |
日本 |
3臺 |
其中另配壓力室充液齒輪泵一臺 |
|
②電機(jī) |
|
臺灣 |
3臺 |
其中另配壓力室充液齒輪泵電機(jī)一臺 |
|
③電液伺服比例閥組 |
|
美國 |
3套 |
|
|
④濾油器 |
ZUH10×10 |
黎明公司 |
3套 |
|
|
⑤溢流閥 |
DBDS6G315/2 |
黎明公司 |
3套 |
|
|
⑥增壓器 |
0-60MPa |
金力公司 |
1套 |
|
|
⑦電器柜 |
|
金力公司 |
1套 |
|
|
5 |
工控計(jì)算機(jī) |
雙核、500G硬盤 4G內(nèi)存 |
臺灣研華 |
1臺 |
|
|
6 |
顯示器 |
19寸液晶顯示器 |
品牌機(jī) |
1臺 |
|
|
7 |
激光打印機(jī) |
A4 |
品牌機(jī) |
1臺 |
|
|
8 |
試驗(yàn)力測量控制系統(tǒng) |
EM102-AD
|
美國AD公司原裝器件 |
3套 |
金力公司組裝
置于計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi) |
|
9 |
變形測量控制系統(tǒng) |
EM102-AD
|
美國AD公司原裝器件 |
2套 |
金力公司組裝
置于計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi)
軸向、徑向各一套 |
|
10 |
位移測量控制系統(tǒng) |
Ec101－AD |
美國AD公司原裝器件 |
2套 |
金力公司組裝
置于計(jì)算機(jī)主機(jī)內(nèi) |
|
11 |
試驗(yàn)軟件包 |
VC++語言編程 |
金力公司 |
1套 |
置于計(jì)算機(jī)內(nèi) |
|
12 |
高精度引伸計(jì) |
適用巖樣：Φ50×100mmΦ75×150mm 軸向量程8mm
徑向量程4mm |
金力公司 |
1套 |
軸向、徑向各一套
引進(jìn)技術(shù)制造
可根據(jù)需方要求確定 |
|
13 |
高精度負(fù)荷傳感器 |
2000KN
1000KN |
金力公司 |
各1套 |
|
|
14 |
高精度壓力傳感器 |
60MPa |
中航電測 |
1套 |
置于油源內(nèi) |
|
15 |
高精度位移傳感器 |
LE-5000脈沖(日本元件) |
長春 |
1套 |
置于主機(jī)上 |
|
16 |
壓縮試驗(yàn)裝置 |
|
金力公司 |
1套 |
|
|
17 |
孔隙水壓試驗(yàn)裝置 |
含孔隙水壓系統(tǒng)孔隙水計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) |
金力公司 |
1套 |
|
|
18 |
三軸蠕變試驗(yàn)穩(wěn)壓裝置 |
含壓力控制閥、增壓器、穩(wěn)壓器、氣源、UPS電源 |
金力公司 |
1套 |
|
|
19 |
聲發(fā)射監(jiān)測儀 |
含 |
金力公司 |
1套 |
|
|
20 |
高溫低溫試驗(yàn)裝置 |
含溫度控制系統(tǒng)、加熱器、制冷壓縮機(jī)、溫度傳感器等 |
金力公司 |
1套 |
|
|
21 |
各種接頭、密封件 |
|
金力公司 |
1套 |
|
|
22 |
各種導(dǎo)線 |
|
金力公司 |
1套 |
|
|
23 |
專用工具 |
|
金力公司 |
1套 |
|
|
24 |
計(jì)算機(jī)桌椅 |
|
用戶當(dāng)?shù)?/FONT> |
1套 |
|
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25 |
使用說明書、計(jì)量檢定合格證、裝箱單 |
|
金力公司 |
1套 |
|
六. 關(guān)鍵技術(shù)處理
1. 為了能夠畫出巖石的“σ－ε”全過程曲線，本機(jī)軸向加載框架加強(qiáng)了剛度，而且電液伺服控制系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)頻響高。
2. 三軸試驗(yàn)中巖石軸向與徑向變形的測量采用耐高壓、耐高溫的傳感器，傳感器直接安置在壓力室內(nèi)，對巖樣的變形進(jìn)行直接測量，從而，保證了測量的精確度。
七 . 工作環(huán)境
1. 室溫：10～35℃
2. 濕度：≤80%
3. 電源：380V±10% 50HZ計(jì)算機(jī)電源單獨(dú)接入。
八 . 售后服務(wù)
1. 我公司己通過國際ISO9001:2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證(證書號：EWC117203Q)，所提供的產(chǎn)品為保證附合技術(shù)協(xié)議條件並按試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)規(guī)程生產(chǎn)的原裝機(jī)。
2. 我方公司本部及部分主要城市。設(shè)有維修服務(wù)處和專業(yè)調(diào)試維修工程師，在產(chǎn)品進(jìn)入免費(fèi)保修期后包括保修期外將揭誠為您服務(wù)，每年二次以上售后服務(wù)咨詢或上門服務(wù)，保證產(chǎn)品長期正常使用。
3. 產(chǎn)品到達(dá)用戶現(xiàn)場后供方負(fù)責(zé)免費(fèi)安裝調(diào)試。（用戶吊裝到位）。
4. 產(chǎn)品預(yù)驗(yàn)收后，免費(fèi)在用戶現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)操作培訓(xùn)。包教包會直到操作人員熟練掌握操作方法及簡單維修知識為止。
5. 產(chǎn)品驗(yàn)收合格后，整機(jī)質(zhì)保期為十二個(gè)月，關(guān)鍵器件、控制系統(tǒng)質(zhì)保期為二年，終身維修。質(zhì)保期內(nèi)免費(fèi)提供配件，質(zhì)保期外只收取工本費(fèi)（包括易損件）。
6. 產(chǎn)品故障響應(yīng)時(shí)間為24小時(shí)，72小時(shí)內(nèi)維修人員到位并排除故障。
7. 對客戶提出的問題和提出的非常規(guī)試驗(yàn)，積極做出響應(yīng)，免費(fèi)給與技術(shù)支持，做出滿意答復(fù)。免費(fèi)幫助用戶建立操作規(guī)程。
8. 軟件終身免費(fèi)升級，免費(fèi)培訓(xùn)用戶指導(dǎo)掌握操作。最新版軟件投放市場后三個(gè)月內(nèi)通知用戶通過公司網(wǎng)站下載最新版軟件。
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