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(dòng)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?cè)囼?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(dòng)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)。可動(dòng)態(tài)顯示試驗(yàn)力、圍壓、軸向變形、徑向變形等試驗(yàn)全過(guò)程，可實(shí)時(shí)地采集、存儲(chǔ)、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。控制范圍寬、功能多、全部操作鍵盤(pán)化，各種試驗(yàn)參數(shù)由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、測(cè)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(cè)控系統(tǒng)采用美國(guó)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(cè)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(wú)沖擊轉(zhuǎn)換)，配之目前在國(guó)內(nèi)最先采用的VC十十語(yǔ)言編程並實(shí)現(xiàn)了模塊化設(shè)計(jì)軟件使整機(jī)測(cè)量控制精度遠(yuǎn)優(yōu)于目前國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品(詳見(jiàn)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?cè)囼?yàn)系統(tǒng)及三軸疲勞系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)等部分組成。
1. 加載框架：采用門(mén)式框架結(jié)構(gòu)，剛度大，利于繪制巖石力—變形的全過(guò)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(cè)量電測(cè)引線。
3. 移動(dòng)小車：加載框架配備移動(dòng)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(dòng)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(guò)增壓器將恒定的工作油注入壓力室對(duì)試樣提供圍壓。
6. 電氣拖動(dòng)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(cè)量控制系統(tǒng)、位移測(cè)量控制系統(tǒng)、軸向、徑向變形測(cè)量控制系統(tǒng)、圍壓壓力測(cè)量控制系統(tǒng)等全部置于一臺(tái)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(hào)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(zhǎng)×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(cè)量分辨率： 1/200000
3、 試驗(yàn)力測(cè)量范圍： 2-100%FS
4、 試驗(yàn)力測(cè)量誤差： ±1%
5、 工作活塞行程(mm)： ≥80
6. 位移測(cè)量范圍(mm)： 0-80
7. 位移測(cè)量分辨率(mm)： 0.0025
8、 變形測(cè)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(cè)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(cè)量分辨率：1/200000
變形測(cè)量范圍： 2～100% FS（連續(xù)全量程測(cè)量）
變形測(cè)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(cè)量精度: ≤±1%
3、孔隙水測(cè)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(hào)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(duì)試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)力的無(wú)慣性測(cè)量
軸向最大試驗(yàn)力（kN）： 2000
試驗(yàn)力測(cè)量分辨率： 1/200000
軸向試驗(yàn)力測(cè)量范圍（kN）： 2～100%FS（連續(xù)全量程測(cè)量）
軸向試驗(yàn)力測(cè)量誤差： ≤±1%
2) 圍壓壓力測(cè)量范圍（MPa）： 3～60（連續(xù)全量程測(cè)量）
壓力測(cè)量分辨率： 1/200000
圍壓試驗(yàn)力測(cè)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(cè)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(cè)量分辨率： 1/200000
變形測(cè)量范圍： 2～100% FS（連續(xù)全量程測(cè)量）
變形測(cè)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(cè)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(cè)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(dòng)測(cè)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?cè)囼?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(guò)程試驗(yàn)。
5. 繪制應(yīng)力—應(yīng)變?nèi)^(guò)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(cè)量引線。
12.自平衡式結(jié)構(gòu)的壓力室可在試驗(yàn)過(guò)程中保持設(shè)定的圍壓值不變。
13.測(cè)量系統(tǒng)具有自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)標(biāo)定、連續(xù)全程測(cè)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(dòng)保護(hù)功能。
15.無(wú)級(jí)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(guò)程中任意平滑切換。
16.曲線、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及曲線放大，在試驗(yàn)過(guò)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(dòng)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(guò)聯(lián)機(jī)幫助查看或打印軟件說(shuō)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(cè)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(tái)計(jì)算機(jī)控制完成多種試驗(yàn)過(guò)程，操作均由鍵盤(pán)及鼠標(biāo)來(lái)完成，并保留手閥加荷。
2. 測(cè)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(guó)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(cè)量分辨率可達(dá)1/200000。位移測(cè)量分辨率可達(dá)0.002mm。
4. 試驗(yàn)軟件采用VC++語(yǔ)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(zhǎng)期無(wú)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(kù)軟件接口供用戶使用，軟件升級(jí)只須通過(guò)郵寄光盤(pán)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(wú)須廠家現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)單方便。
五 試驗(yàn)機(jī)主要配置
|
序號(hào) |
產(chǎn) 品 名 稱 |
規(guī)格型號(hào) |
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(tái) |
含起吊裝置 |
|
2 |
直剪試驗(yàn)裝置 |
1000KN |
金力公司 |
1臺(tái) |
|
|
3 |
自平衡式壓力室 |
配有徑向和軸向變形測(cè)量裝置，16條引線 |
金力公司 |
1臺(tái) |
|
|
4 |
伺服液壓源 |
配套油源 |
金力公司 |
1臺(tái)套 |
軸向、圍壓、直剪伺服液壓源一臺(tái)套 |
|
其
中 |
①油泵 |
定量齒輪泵 |
日本 |
3臺(tái) |
其中另配壓力室充液齒輪泵一臺(tái) |
|
②電機(jī) |
|
臺(tái)灣 |
3臺(tái) |
其中另配壓力室充液齒輪泵電機(jī)一臺(tái) |
|
③電液伺服比例閥組 |
|
美國(guó) |
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(pán) 4G內(nèi)存 |
臺(tái)灣研華 |
1臺(tái) |
|
|
6 |
顯示器 |
19寸液晶顯示器 |
品牌機(jī) |
1臺(tái) |
|
|
7 |
激光打印機(jī) |
A4 |
品牌機(jī) |
1臺(tái) |
|
|
8 |
試驗(yàn)力測(cè)量控制系統(tǒng) |
EM102-AD
|
美國(guó)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(cè)量控制系統(tǒng) |
EM102-AD
|
美國(guó)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(cè)量控制系統(tǒng) |
Ec101－AD |
美國(guó)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(yǔ)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(cè) |
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(zhǎng)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?cè)囼?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(cè)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 |
|
|
25 |
使用說(shuō)明書(shū)、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(huà)出巖石的“σ－ε”全過(guò)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(cè)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(duì)巖樣的變形進(jìn)行直接測(cè)量，從而，保證了測(cè)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(guò)國(guó)際ISO9001:2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證(證書(shū)號(hào)：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(chéng)為您服務(wù)，每年二次以上售后服務(wù)咨詢或上門(mén)服務(wù)，保證產(chǎn)品長(zhǎng)期正常使用。
3. 產(chǎn)品到達(dá)用戶現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)進(jìn)行技術(shù)操作培訓(xùn)。包教包會(huì)直到操作人員熟練掌握操作方法及簡(jiǎn)單維修知識(shí)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(duì)客戶提出的問(wèn)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(jí)，免費(fèi)培訓(xùn)用戶指導(dǎo)掌握操作。最新版軟件投放市場(chǎng)后三個(gè)月內(nèi)通知用戶通過(guò)公司網(wǎng)站下載最新版軟件。
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