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岩石测试仪器设备
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                                 YSZSZ-200岩石真三轴


简介
     本机是根据《水利水电工程岩石试验规程SL264-2001》、《公路工程岩石试验规程JTGE41-2005》、《工程岩体实验方法标准GB/T50266》、《铁路工程岩石实验规程TB101115》开发的岩石真三轴试验机。由刚性回形框架式主机、三向刚性真三轴压力室、伺服油源及伺服作动器、测量控制系统、计算机控制和数据处理系统等组成。本机是在参照国内外众多同类产品的外型及技术参数的基础上,结合国际国内最先进的伺服液压技术开发的,具有结构紧凑、外在美观、技术先进、操作方便等优点。 
    在室内用一个立方体试样进行模拟加载,分别可控大主应力σ1、中主应力σ2、小主应力σ3这种应力状态的六面体试验设备即刚性板结构的真三轴试验机,σ1方向利用刚性压板,σ2、σ3方向利用半刚性可收缩加压板,解决了六面体压力机六面加压板的相互干扰问题,分别施加σ1、σ2、σ3力于试样,使之达到破坏,并测定试样三个方向的变形和体积变化,是目前较为先进新颖的真三轴试验设计方案。
    该设备可选配扩展的功能有:单轴压缩试验、弹性模量、泊松比、应变加载流变试验、疲劳强度试验(选配件费用另计)


主要功能及特点
1、岩石真三轴试验系统具有应变和应力控制功能;能独立完成大、中、小主应力方向的调速与应力控制;随软件设定的应力范围自动调整稳定应力;
2、具有计算机自动控制、采集控制及数据处理系统;
3、采用伺服电机控制的高精度稳压稳流数控计量油源(简称:“数控计量油源专利产品
4、大主应力σ1方向伺服系统供油量为10L,中主应力σ2方向伺服系统供油量为10L;小主应力σ3方向伺服系供水量不小于10L;
6、应力控制加载速度:0.01-1MPa/min   控制精度0.5%F.S;
7、应变控制加载速度:0.001~3.5mm/min连续可变,任意设定。大、中、小主应力方向都具有快速进退功能;
8、伺服控制中,竖向上下2个传力柱和水平中主应力σ2方向2个传力柱同步瞬时位移差值不超过0.1mm;
9、伺服控制方式:可按任意设定的应力路径控制加载试验过程运行,根据应力或应变控制方式进行三向独立加载


主要技术指标
1、竖向反力框架
竖向(σ1)反力框架采用口字型整体框架形式,具有足够刚度(机架满足刚性压力机技术要求),能提供不小于2000kN的反力,框架间的轴距≦500 mm。
竖向上、下加载油缸:额定油压≦21MPa、单向行程≥100mm,最大负载为2000kN。
2、真三轴压力室
(1)试样尺寸50mm×50mm×100mm, 100mm(长)×100mm(宽)×200mm(高)。
(2)承受内压压力不小于60MPa。
(3)内部尺寸除满足真三轴试样尺寸外,还满足σ2方向加载板的尺寸要求。
4、水平反力框架
   (1)水平(σ2)反力框架与竖向(σ1)反力框架共为一体,保证具有足够刚度,能提供不小于2000kN的反力,并且保证在受力过程中中心不偏移。
   (2)水平向加载油缸:额定油压≦21MPa、单向行程≥50mm。最大负载为1000kN
5、配套附件
   (1)压力室移动小车:带定位功能,满足使用要求。
6、伺服控制及数据采集分析系统
  (1)主控计算机系统
控制计算机采用工业控制计算机;数据处理采用品牌计算机,配置不低于CPU I5系列以上/4G DDR3/500G硬盘。
  (2)应力控制由伺服电机驱动数控计量油源实现;随软件设定应力范围自动调整稳定应力。
  (3)应变控制由伺服电机驱动数控计量油源实现,在计算机上设定控制应变速度;速度在0.001~3.5mm/min任意设定。
  (4)伺服控制:可按任意设定加载过程,根据应力或应变控制方式进行三向独立加载。
  (5)伺服调速电机及控制器
  (6)大、中、小主应力方向加载与驱动装置
   选用数控计量油源独立完成大、中、小主应力方向的调速与应力控制。
   数控计量油源具有应力和应变式控制功能。
   应变控制采用数控计量油源,伺服调速电机驱动液压缸实现,速度在0.001~3.5mm/min连续可变。大、中、小主应力方向都具有快速进退功能。
  (7)量测设备
   荷载传感器
   大主应力(σ1)方向:量程范围0~2000 KN,分辨率为0.1 KN,精度为0.3%FS。
   中主应力(σ2)方向:量程范围0~1000 KN,分辨率为0.1 KN,精度为0.3%FS。
  压力传感器
  小主应力(σ3)方向:量程范围0~50MPa,分辨率为0.1KPa,精度为0.3%FS。

  孔   压:量程范围0~50MPa,分辨率为0.1KPa,精度为0.3%FS。
  位移传感器
  大主应力(σ1)方向:量程范围0~50mm,分辨率为0.001mm,精度为0.1%F.S。
  中主应力(σ2)方向:量程范围0~30mm,分辨率为0.001mm,精度为0.1%F.S。 
 (8)数据采集器
    多通道16位AD/DA转换器采集系统,具有循环检测功能,采样速率不低于4KHz,采样间隔时间可自定义,满足自动采集并存储位移、荷载、应力、体变及孔压等数据需要。
 (9)数据处理分析软件
    具有应力、应变控制系统和标准加载路径模块,(等σ3等b试验、等p等b试验、等p等q试验、平面应变试验、单向加载试验等,其表达式可由委托方提供)并留有接口供用户根据试验需要人为任意设定试验全过程及分步骤设计,系统可按照先期设置的试验路径工作。试验中途允许进行人工修改调整设置不合理的进程,自动判定试验终了。
 (10)试验数据成果处理软件
    自动显示试验过程曲线和实时数据显示,试验完成后自动对采集的数据进行处理,输出成果数据,绘制图形曲线、生成打印图表工作。软件数据开放,采集数据自动存储到数据库中,方便用户采用Microsoft Excel调用处理。
 

轴压加载系统
    主机采用采用锻造工艺,加载油缸固定在底座上,力传感器安装在上横梁的下平面上,位移传感器直接测量油缸活塞的位移。这种形式的主机结构使得整机的刚度大大提高,这样在试验中机身的受力变形非常小(整机刚度大于5GN/m),这在提高试验机的响应速度、减小伺服油源的流量是非常关键的,而且在岩石试验中也是至关重要的。
    变形传感器(引伸计)标准报价为采用国产产品价,也可以选配进口件(价格另计)用于在单轴和三轴状态下直接测量岩石试样变形,传感器装卡方便,工作可靠,测量精度高,使用寿命长。(一)主机机构
主要包括(1)竖向反力框架(含竖向加载油缸);(2)真三轴压力室;(3)可压缩传力板;(4)平衡油缸;(5)水平反力框架(含水平加载油缸);(6)配套附件(压力室移动小车,成模板、胶套等)。
(二)控制及数据采集分析系统
主要包括(1)主控计算机系统;(2)数控伺服油源及控制器;(3)数据采集器;(4)数据处理分析软件;(5)试验数据成果处理软件等。