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产品介绍
TAW-型 微机控制电液伺服岩石三轴、剪切流变试验机

 

    微机控制电液伺服三轴试验机是一种具有高新技术手段,符合现代岩石力学领域研究岩石力学特性的新型试验设备。该试验机可自动完成岩石单轴、三轴(不同围压)压缩试验,岩石单轴、三轴流变试验、剪切复合试验、。在试验中采用宽调速范围的电液伺服比例阀组及计算机数字控制等先进技术,组成全数字式闭环调速控制系统,能够自动精确地实现轴向、径向的恒应力(恒试验力)、恒应变(恒变形)、恒位移(恒压缩率)、恒试验力速率、恒变形速率、恒位移速率等试验。可动态显示试验力、围压、轴向变形、径向变形等试验全过程,可实时地采集、存储、处理、显示试验数据及试验曲线,打印试验报告。控制范围宽、功能多、全部操作键盘化,各种试验参数由计算机进行控制、测量、显示、处理并打印,集成度高,使用方便可靠。
    该试验机测控系统采用美国AD公司原装进口器件制造,采用计算机总线设计,组成目前最先进的真正的全数字闭环测量控制系统,在试验中力、变形、位移等各种控制方式可任意平滑切换(无冲击转换),配之目前在国内最先采用的VC十十语言编程並实现了模块化设计软件使整机测量控制精度远优于目前国内同类产品(详见功能特点)。
 
一.系统组成:根据用户的要求,增加相应配置,可实现下列功能.
试验机由轴向主机、轴向伺服油源、三轴压力室、岩石直剪系统、围压系统(包括增压器,围压伺服油源) 、孔隙水试验系统、声发射采集处理系统、高低温环境装置、三轴蠕变试验系统及三轴疲劳系统等。计算机测控系统等部分组成。
1. 加载框架:采用门式框架结构,刚度大,利于绘制岩石力—变形的全过程曲线。工作油缸置于框架下部,整机重心低,稳定性好。
2. 压力室:压力室采用压力自平衡结构,其围压不受轴向变形影响;采用下卡环式,  装卸试样方便。配有16条变形测量电测引线。
3. 移动小车:加载框架配备移动小车,压力室装于其上,可方便地沿轨道推入拉出。
4. 岩石直剪系统:由框架、剪切油缸、剪切附具、移动小车等组成。该糸统置于小车轨道上。
5. 起吊装置:悬臂式起吊装置安装于加载框架顶部,可方便地装卸压力室筒体。
6. 轴向伺服油源:可向工作油缸装置提供一定压力或流量的工作油实现轴向加载,围压伺服油源通过增压器将恒定的工作油注入压力室对试样提供围压。
6. 电气拖动单元:所有的电气操作都集中于配电箱中。
7. 控制系统:包括轴向力测量控制系统、位移测量控制系统、轴向、径向变形测量控制系统、围压压力测量控制系统等全部置于一台P4工控机内,全部试验均可由计算机编程控制。
8. 孔隙水压试验装置:由日本松下伺服电机、减速机、滚珠丝杠、不锈钢水缸与活塞组件及水箱、管路、阀及计算机控制系统组成,具有压力控制及流量控制功能。
9. 全波形声发射采集显示系统:将试样出现裂纹时的声音转换为电信号输出。
10.高低温装置:数显温度控制系统、加热器、制冷压缩机、温度传感器等组成。
 
二.主要规格 
1、轴向系统向最大试验力(kN):       2000
2、工作活塞行程(mm):               ≥150
3、压板尺寸(mm):                   φ100
4、试验空间 (mm):                  800(高)×550(宽)
5、试样规格:                  φ50×100、φ75×150
6、主机外型尺寸(长×宽×高)(mm):1000×800×2250
 
轴向伺服油源:
1.流量(L/min):                   3.5
2.系统压力(MPa):                 25
3.功率(KW):                      2.2
 
围压系统
1.围压 (Mpa):                      60
2.压力室压杆行程(mm):            50
3.压力室内配置12根外接导线接口。
 
围压伺服油源
1.流量(L/min):                   1.5
2.充液压力(MPa):                 0.5
3.功率(KW):                      0.55
 
岩石直剪系统                           
1、   最大试验力(kN):                  1000(可根据要求确定)
2、   试验力测量分辨率:                1/200000
3、   试验力测量范围:                  2-100%FS
4、   试验力测量误差:                  ±1%
5、   工作活塞行程(mm):                ≥80
6.    位移测量范围(mm):                0-80
7.    位移测量分辨率(mm):              0.0025
8、   变形测量范围(mm):                0-10
9、   示值精度(%FS):                   ±0.5
10、  岩石试样尺寸(mm):               1003、1503
 
变形测量系统
引伸计规格:轴向标距:100~150mm       量程:8mm  径向标距:φ50~φ75         量程:4mm  
变形测量分辨率:1/200000
变形测量范围:  2~100% FS(连续全量程测量)
变形测量误差:  ≤±1% FS
 
孔隙水试验系统
1、孔隙水压力:40Mp
2、孔隙水测量精度:  ≤±1%
3、孔隙水测量分辨力:1/1000(Mpa/ml)
4、孔隙水压力/流量控制精度:≤±0.5%(Mpa/ml)
5、孔隙水流量:0.001—1ml/S
6、孔隙水总量:500ml
7、孔隙水控制方式:压力控制、流量控制
 
全波形声发射仪
1、采集卡:16位采样精度,10M采样速率,可采信号频率范围:5KHz-4MHz
2、传感器:谐振频率150KHz,带宽100KHz-300KHz,灵敏度65dB
 
高低温装置
1、温度范围:-40~+150℃
2、高温温度误差:±2℃
3、低温温度误差:±2℃
 
三. 主要技术参数
1.  采用力传感器实现对试验机试验力的无惯性测量
    轴向最大试验力(kN):      2000 
试验力测量分辨率:                    1/200000
    轴向试验力测量范围(kN):        2~100%FS(连续全量程测量)
    轴向试验力测量误差:                     ≤±1%
2)  围压压力测量范围(MPa):             3~60(连续全量程测量)
压力测量分辨率:                      1/200000
    围压试验力测量误差:                     ≤±2%
    轴向围压压力值显示:              计算机屏幕显示直读数。
2. 采用引伸计测量试样标距内变形
   引伸计规格:轴向标距:100/150mm    量程:0-8mm
               径向标距:φ50/φ75mm    量程:0-4mm  
   变形测量分辨率:             1/200000
   变形测量范围:        2~100% FS(连续全量程测量)
   变形测量误差:               ≤±0.5% FS
   变形值显示:            计算机屏幕显示直读数。
3. 位移分辨率:0.0025mm 位移量程:150mm   测量误差:≤±0.5%FS
4. 速度控制
①试验力等速率控制:           0.1~100% FS /min
控制范围:                     2~100% FS
等速率控制精度:               ±1% 设定值
②变形等速率控制:             0.001~50mm/min
控制范围:                     2~100% FS
等速率控制精度:               ±0.5% 设定值
③位移等速率控制:             0.5~50mm /min
位移测量分辨率:               0.0025mm
等速率控制精度:                ±1 % 设定值
④恒试验力、恒变形、恒位移速率控制:控制精度:<±1% 设定值
 
四.主要功能及特点
主要功能
1.    自动测量、控制、数据采集、处理、绘制曲线及打印曲线报告(抗压强度、围压、轴向变形、径向变形、泊松比、弹性模量、剪切强度、蠕变试验等)。
2.    三轴抗压试验(在围压环境下的单轴压缩试验,不同加载路径的试验)。
3.    单轴抗压试验(恒应力、恒应变、恒位移、恒应力速率、恒应变速率、恒位移速率,单向循环等加载、保载、卸载等多种环节的程序控制试验)。
4.    三轴的单轴压缩全过程试验。
5.    绘制应力—应变全过程曲线。
6.    岩石剪切强度试验。
7.    三轴孔隙水压试验。
8.    全波形声发射试验。
9.    高温(低温)下三轴试验。
10.可绘制莫尔圆应力图求取粘聚力摩擦角。
11.压力室配有径向和轴向变形测量引线。
12.自平衡式结构的压力室可在试验过程中保持设定的围压值不变。
13.测量系统具有自动调零、自动标定、连续全程测量不分档。
14.可进行试验力、变形、位移等速率控制并保持。具有超载自动保护功能。
15.无级调速,力、位移、轴向和径向变形,各种控制方式可在试验过程中任意平滑切换。
16.曲线、数据存储及曲线放大,在试验过程中可切换显示六种试验曲线。
17.可自行设置控制参数, 实现程序自动运行,可进行斜波、三角波、梯形波等低周循环及用户设计的各种组合程序波形试验。
18.可进行试验室间微机联网。
19.可通过联机帮助查看或打印软件说明、操作规程、注意事项等内容。
20.可按用户要求编制试验报告,打印各种试验曲线。
21.配有UPS电源,断电后持续为测量控制系统供电,工作时间大于2小时。
22.整机连续、稳定工作时间不少于1,000小时。
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主要特点
1.    一台计算机控制完成多种试验过程,操作均由键盘及鼠标来完成,并保留手阀加荷。
2.    测量、控制系统采用计算机总线设计。即以P4工业控制计算机为内核制造,其运算速度、控制精度、软件功能、可靠性均能与计算机匹配达到最佳效果,远领先于国内以单片机为内核产品,並优于以386计算机为内核的控制器。
3.    试验力、变形测量分辨率可达1/200000。位移测量分辨率可达0.002mm。
4.    试验软件采用VC++语言编程,可在Windows2000\XP\NT操作系统下工作,功能强大。为方便扩大软件功能软件采用模块化设计,可根据用户需要填充各种软件,扩展功能。
5.    采用先进的数字式电液伺服比例阀作控制元件,抗污染能力强,可实现长期无故障运行。
6.    采用数字式脉冲调宽技术,实现了全数字式闭环伺服控制。
7.    完整的数据库软件接口供用户使用,软件升级只须通过邮寄光盘或E-mail传送即可。
8.    完善的软件自检功能,提示发生故障之处,无须厂家现场维修,只须更换计算机内相应的功能卡即可,维护简单方便。
 
五  试验机主要配置

序号
产 品 名 称
规格型号
产  地
数量
备    注
1
三轴试验机主机
2000kN
金力公司
1台
含起吊装置
2
直剪试验装置
1000KN
金力公司
1台
 
3
自平衡式压力室
配有径向和轴向变形测量装置,16条引线
金力公司
1台
 
 
4
伺服液压源
配套油源
金力公司
1台套
轴向、围压、直剪伺服液压源一台套
 
 
①油泵
定量齿轮泵
日本
3台
其中另配压力室充液齿轮泵一台
②电机
 
台湾
3台
其中另配压力室充液齿轮泵电机一台
③电液伺服比例阀组
 
美国
3套
 
④滤油器
ZUH10×10
黎明公司
3套
 
⑤溢流阀
DBDS6G315/2
黎明公司
3套
 
⑥增压器
0-60MPa
金力公司
1套
 
⑦电器柜
 
金力公司
1套
 
5
工控计算机
双核、500G硬盘   4G内存
台湾研华
1台
 
6
显示器
19寸液晶显示器
品牌机
1台
 
7
激光打印机
A4
品牌机
1台
 
8
试验力测量控制系统
EM102-AD
 
美国AD公司原装器件
3套
金力公司组装
置于计算机主机内
9
变形测量控制系统
EM102-AD
 
 
美国AD公司原装器件
2套
金力公司组装
置于计算机主机内
轴向、径向各一套
10
位移测量控制系统
Ec101-AD
美国AD公司原装器件
2套
金力公司组装
置于计算机主机内
11
试验软件包
VC++语言编程
金力公司
1套
置于计算机内
12
高精度引伸计
适用岩样:Φ50×100mmΦ75×150mm 轴向量程8mm
径向量程4mm
金力公司
1套
轴向、径向各一套
引进技术制造
可根据需方要求确定
13
高精度负荷传感器
2000KN
1000KN
金力公司
各1套
 
14
高精度压力传感器
60MPa 
中航电测
1套
置于油源内
15
高精度位移传感器
LE-5000脉冲(日本元件)
长春
1套
置于主机上
16
压缩试验装置
 
金力公司
1套
 
17
孔隙水压试验装置
含孔隙水压系统孔隙水计算机控制系统
金力公司
1套
 
18
三轴蠕变试验稳压装置
含压力控制阀、增压器、稳压器、气源、UPS电源
金力公司
1套
 
19
声发射监测仪
金力公司
1套
 
20
高温低温试验装置
含温度控制系统、加热器、制冷压缩机、温度传感器等
金力公司
1套
 
21
各种接头、密封件
 
金力公司
1套
 
22
各种导线
 
金力公司
1套
 
23
专用工具
 
金力公司
1套
 
24
计算机桌椅
 
用户当地
1套
 
25
使用说明书、计量检定合格证、装箱单
 
金力公司
1套
 

六. 关键技术处理
 
1.  为了能够画出岩石的“σ-ε”全过程曲线,本机轴向加载框架加强了刚度,而且电液伺服控制系统的各个环节频响高。
2.  三轴试验中岩石轴向与径向变形的测量采用耐高压、耐高温的传感器,传感器直接安置在压力室内,对岩样的变形进行直接测量,从而,保证了测量的精确度。
 
七 . 工作环境
 
1.      室温:10~35℃
2.      湿度:≤80%
3.      电源:380V±10%  50HZ计算机电源单独接入。
 
八 . 售后服务
 
1.    我公司己通过国际ISO9001:2000质量管理体系认证(证书号:EWC117203Q),所提供的产品为保证附合技术协议条件並按试验机生产规程生产的原装机。
2.    我方公司本部及部分主要城市。设有维修服务处和专业调试维修工程师,在产品进入免费保修期后包括保修期外将揭诚为您服务,每年二次以上售后服务咨询或上门服务,保证产品长期正常使用。
3.    产品到达用户现场后供方负责免费安装调试。(用户吊装到位)。
4.    产品预验收后,免费在用户现场进行技术操作培训。包教包会直到操作人员熟练掌握操作方法及简单维修知识为止。
5.    产品验收合格后,整机质保期为十二个月,关键器件、控制系统质保期为二年,终身维修。质保期内免费提供配件,质保期外只收取工本费(包括易损件)。
6.    产品故障响应时间为24小时,72小时内维修人员到位并排除故障。
7.    对客户提出的问题和提出的非常规试验,积极做出响应,免费给与技术支持,做出满意答复。免费帮助用户建立操作规程。
8.    软件终身免费升级,免费培训用户指导掌握操作。最新版软件投放市场后三个月内通知用户通过公司网站下载最新版软件。
 

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