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    电液伺服岩石三轴试验机

    电液伺服岩石三轴试验机

    • 所属分类:专用试验机
    • 浏览次数:
    • 发布日期:2019-11-14
    • 产品概述
    • 性能特点
    • 技术参数

    一、功能概述:

    试验机仅满足主压力≤2000KN。能对岩石和混凝土试件进行单轴无侧限压缩试验,常规岩石三轴及三轴其他相关试验。

    整机全液压传动,微机全闭环伺服控制。根据试验要求,可选择负荷力(应力),变形位移(应变)等多种方式进行控制,它们之间可以平滑无冲击自由转换。控制部分采用了本公司研发的多功能闭环智能测控系统和数据处理软件,实现了试验过程中数据的高速采集,实时记录,及时显示,智能调整控制,结果数据处理,及打印标准试验报告等功能。

    二、使用环境:

    1、室内温度在10~30℃范围内,其温度波动应不大于2℃/h。

    2、相对湿度低于80%;

    3、电源电压变动幅度应不超过额定电压380V±10%。

    4、电源频率50Hz。

    5、在试验机周围2m范围内无明显电磁场干扰。

    6、试验机周围无震动源、空间无腐蚀介质,无粉尘。

    7、试验机周围应留有不小于0.8m的空间。

    三、主要技术指标:

    1、主压力及位移(垂直压力):

    1.1、主压力高达Pmax=2000KN

    1.2、测力范围20~2000KN

    1.3、测力分辨率1KN

    1.4、试验力测量精度±1%FS

    1.5、位移加载速率0~100mm/min

    1.6、力加载速率0~100KN/s

    1.7、主压行程高达Hmax=300mm

    1.8、试件变形测量范围

    轴向0~10mm

    径向0~5mm

    1.9、变形测量精度±0.5%FS

    2、周围压力(σ2、σ3):

    2.1、围压高达≤60MPa

    2.2、围压测力范围0~60MPa

    2.3、围压测量精度±1%FS

    2.4、围压分辨率  0.5KPa

    3、试件规格:

    三轴试件:Φ50×100mm,

    单轴试件:≤1003mm,或圆柱形试件

    4、机器刚度≥10MN/mm

    5、装机容量15KW

    6、机器立柱中心距900×500mm

    7、外形尺寸1790×1100×2471(高×宽×长)

    8、整机重量7000kg

    四、机器结构简介:

    YSW-2000电液伺服岩石万能试验机由四柱框架式主机,伺服油源,加载作动器,压力室,围压增压器,起吊油缸,送料辊道及测控系统组成。参见下图:

    电液伺服岩石三轴试验机

    1.2.3.地脚螺栓弹平垫 4.背紧螺母 5.底座 6.立柱 7.60MPa压力室 8.9.压板及固定件 10.上横梁 11.12.压力室升降油缸及油缸座 13.14.小车挡板及固定件 15.16.导轨挡板及固定件 17.18.直线导轨 19.20导轨及固定件 21.轴向主压作动器及2000kN抗侧向力柱式传感器 22.23.油缸抗扭导向杆及安装螺母 24.25.导向块及螺钉 26.27.抗扭导向板及固定件 28.29.小车及固定件 30.31升降油缸座及固定件 32.33.导轨横撑梁及固定件 34.35.导轨支腿及连接件 36.地脚支腿 37.38.油源和围压加载系统 39.电脑 40.控制台 41.控制器

    主机为四柱框梁式结构。底座5由四个M30地脚螺钉固定在混凝土基础上,若现场条件不允许也可以不做,底座5四角安装了四根立柱6,立柱6上、下各四个螺母将其锁紧在底座5和上横梁10上;加载作动器21行程300mm,也能适当补偿因试件大小而造成试验空间的变化,原则上可保证岩石三轴试验的需求;加载作动器21安装在底座的中部,活塞杆前端布置了高精度柱式负荷传感器,检测受力的数据,并通过球铰自位支承连接压力室承压杆,尾部外置高精度拉线编码器,能实时检测试件变形位移(应变);试件安装在压力室7内(岩石三轴试验状况),压力室7安放在机器底座上,试验时由加载作动器21按试验要求伺服加载。

    伺服油源37,是实现各种试验加载的动力源。为避免相互干涉,主压加载是一个独立的系统,围压则是另一个系统。同时整合了围压加载系统、和围压压力室注油泵在里面。加载的控制过程如下:首先按试件试验要求设定加载速率和程序(无论是主压、围压),试验时负荷传感器检测加载力的变化(大多用力伺服,也可位置伺服),A/D转换后,反馈至控制器,经过控制器计算偏差,再通过智能PID运算放大,发出新的控制命令,D/A转换后,调节伺服阀开口,使液压作动器按设置条件进行加载,全过程闭环伺服控制。

    本机主要特点:液压系统采取了高度集成,结构紧凑美观;其调速系统采用了差压溢流调速技术,使输入功率和负载自敏适应,节能显著,有效降低了液压系统的温升;进口伺服阀反应灵敏,及时有效准确加载,保证了试验精度和试验结果准确。

    围压采用了液压增压缸增压,其增压缸面积比2.6,可产生围压高达65MPa,围压数据由围压传感器输出并采集,并采用独立的伺服阀控制,可长时间持荷,按设置目标值保持稳定的围压或分级加载。

    整个油源全封闭安装,机电一体。通风、散热良好。造型美观大方,操作方便,运行平稳,低噪节能,安全可靠。试件安装简捷方便,有效减轻了试验员的劳动强度,深受试验人员欢迎。

    试验软件操作易学易会,实验员稍加培训即可上岗。

    本公司在东西南北中五地区均设有专门的售后服务机构,售后服务及时、高效,全心全意为用户排忧解难。    

    五、有关试验操作方法:

    1、无侧限压缩试验:这里包含了单轴压缩变形试验和单轴抗压强度试验。

    1.1、检查各接线(包括电源、采集、通信、控制等接线)是否牢固可靠,检查各油管及接头是否牢靠密封。及时处理修复。

    1.2、接通试验机电源,开启数据采集仪、控制器及主控电脑,打开控制软件界
    面,选择相关试验程序。

    1.3、调整机器试验空间,将按规程制备的试件置于机器底座的中心,启动主压作动器,使作动器压杆缓慢的靠近压力室压头,直至接触。

    1.4、当进行单轴压缩变形试验时,压力室内无需注油,其他试验步骤与三轴试验相同。

    1.5、按试件试验要求在主控电脑上打开控制软件,填写试验有关参数,比如负载压力,加载速率,加载循环次数,间隔持荷时间等。

    1.6、启动试验程序,进入试验直至结束。

    1.7、存储试验文档,打印试验报告。

    1.8、清除试件残骸。

    1.9、清洁试验机工作台及周围环境,准备下次试验。

    2、三轴试验:

    2.1、岩石三轴试验由于侧应力σ2=σ3所以该试验必须在专用的压力室内进行。压力室结构参见下图:

    电液伺服岩石三轴试验机

    1.底座 2.O型圈 3.紧定螺钉 4.O型密封圈 5.6.7.试样安装座 8.压力室缸筒 9.10.试样 11.12热缩管 13.压头 14.15.上压头 16.加载传动杆 17.斯特封 18.19.吊环及紧定螺钉 20.放气快速接头 21.油 22.隔油套 23.轴向岩石引伸计 24.径向岩石引伸计 25.高压穿壁接头

    2.2、试件的正确安装是保证试验结果准确的前提。试件安装过程如下:

    将3紧定螺钉全部卸下,连接起吊油缸头部吊环和吊环18穿起,操作起吊油缸垂直向上提起压力室缸筒8至起吊油缸到达高处,此时可以将5试样安装座装到底座上,将φ50×100mm试件9与安装座5对轴心安装,套上11.12热缩管,并用热塑枪使其下半部分紧缩,再装上23.24岩石引伸计并固定好。套上压头13并将上压头装入未加热热缩管(热缩管上半部分),此时加热上半部分热缩管使其紧缩,将岩石引伸计所有螺钉全部紧固,至此试件及内部岩石引伸计安装完成。
    Z后操作起吊油缸将压力室降下来并将3紧固螺钉全部装上紧固,试样安装完成。

    2.3、推动压力室送入试验机中心并用前后挡板固定,将上面的排气快速接头油管接入回油箱,操作油源面板上的压力室注油键,向压力室内注入压力油,直至上面排气快速接头透明回油管中有油回流至油箱,压力室内部油已经注满。

    2.4、注满油后启动主压作动器,使作动器压杆缓慢的靠近压力室压头,直至接触,在主油缸回落的过程中将主油缸力值清零。

    2.5、将增压缸复位,以保障试验过程中围压的伺服加载。(此项内容也可在压力室送入试验机前完成)

    2.6、按试件试验内容及规范要求在控制软件界面上设置相关参数。

    2.7、启动试验程序,进入试验直至结束。

    2.8、存储试验文档,打印试验报告。

    2.9、将气泵与快速接头20连接,回油管快速接头与压力室下部快速接头连接导通压力室与油箱,启动气泵将压力室围压空间油液排出。拆卸压力室,清除废弃试件,清洁压力室。其余操作同前不再赘述。

    六、数据采集及控制软件:

    1、需要采集的数据分为两类:

    1.1、模拟信号,包含有主压负荷传感器,主压磁滞位移传感器,围压传感器三路,径向、轴向引伸计两路;剪切部分有负荷传感器一路,LVDT位移传感器2路,预留二路,总共十路。经采样、滤波、放大、A/D转换后进入控制器微机。

    1.2、数字信号,包含有四支数字千分表,另预留两路数字通道,总共六路。直接进入控制器微机。

    2、采样、控制原理框图如下:

    电液伺服岩石三轴试验机

    3、当采集的数据进入控制微机以后,首先是与试验开始时设置的试验参数值进行比较,然后计算偏差,并将偏差值送入PID比例、积分、微分运算放大器,计算出一个新的控制量,以便实时对执行元件(伺服阀)的伺服控制。由于伺服阀是一个模拟执行元件,所以还得进行一次D/A转换,转换后还需进行驱动放大,才能控制伺服阀的动作。

    比例、积分、微分运算放大器分别有P、I、D三个放大系数,调整三个放大系数,可以改变控制量输出的大小,其主要目的就是使执行结果与设置的预期目标误差Z小。出厂时这三个参数已经设置好,用户无需另行调整。

    整个控制过程是一个采集——A/D——运算——D/A——放大——驱动不断循环的过程,其控制精度取决于采样的频率及微机的运算速度。本机采样频率500Hz。

    足以保证各项试验的精度。

    4、无论采用负荷力(应力)、位置(应变)控制,均为闭环伺服控制,之间可以根据试验需要平滑无冲击自由转换。

    5、根据不同的试验内容,软件界面分述如下:

    5.1、软件操作初始主界面:

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.2、试验参数设置界面:

    电液伺服岩石三轴试验机

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.3、主压通道控制参数设置

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.4、围压通道控制参数设置

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.5、调试及测试界面

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.6、启动及停止

    电液伺服岩石三轴试验机

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.7、数据分析界面:

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.8、主压曲线选择及打印界面

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.9、围压曲线选择及打印界面

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.10、试验结果保存界面

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.11、莫尔圆计算界面

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.12、莫尔圆及其他计算结果

    电液伺服岩石三轴试验机

    5.13、莫尔圆图片保存输出

    电液伺服岩石三轴试验机

    6、其他试验软件只有在用户有特别的要求和试验目的,并详细提供有关试验的方法与程序,本公司方能根据用户的需求重新编写和编制。

    七、质量保证及售后服务:

    1、凡使用本公司试验机正常操作、维护,一年内执行质量三包。

    2、使用本公司试验机将享受本公司终生维护、修理的惠遇。

    3、适时免费提供控制软件升级版本。

    4、机器意外损坏或超质保期以后,本公司接受试验机修理和恢复任务,酌情收取服务根本费用。

    5、当用户对机器功能有期望升级的要求时,公司将及时委派工程技术人员和相关人员与用户探讨、协商,尽量满足用户改造的期望与要求。

    6、公司售后服务部每日24小时接受用户咨询。

    7、新机器安装、接线、调试、培训均由公司指派专业工程技术人员进行。

    8、凡需提供售后服务,用户与公司售后部联系(包括电话、传真、邮件等)后,本省24小时应答,省外48小时应答,边远地区72小时应答。公司及时委派相关工程技术人员上门服务。

    八、机器装箱单:各个零部件因与主机或油源集成一体,出厂时已经标定确认过,无需单独拆出检验。

    电液伺服岩石三轴试验机

    电液伺服岩石三轴试验机

    型    号:YSW-2000  

    轴向压力高达:2000kN

    围压压力高达:60MPa

    编    号:181024

    精度等级:1级

    速度精度:1级

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