SL264-2001《水利水電工程巖石試驗規(guī)程》
ZC-YAW微機伺服巖石三軸試驗機是巖石力學領域研究巖石在多種環(huán)境下力學特性及剪切特性的*試驗設備。該機可以自動完成巖石的三軸壓縮試驗。
ZC-YAW型微機伺服巖石三軸試驗機的控制系統(tǒng)采用德國DOLI公司的EDC全數字伺服測控器。這種測控器具有多個測量通道,可以對其中任意一通道進行閉環(huán)控制,而且可以在試驗中可以對控制通道進行無沖擊轉換。該測控器的操作方便,容錯性強、測量準確、保護功能全、控制精度高。這種控制器可以單獨進行工作,也可以由計算機進行控制進行工作。
ZC-YAW-1000型微機控制巖石三軸試驗機采用了幾項我公司的技術,使得該試驗機具有了*水平;其一是三軸壓力室采用了自平衡壓力室,使巖石在不加軸壓時巖石的各個方向所受的壓力是相同的,另外在加軸壓時圍壓對軸壓沒有附加力;其二是采用了巖石變形傳感器對巖石在單軸和三軸狀態(tài)下的軸向及徑向變形進行直接測量,這種測量方式精確度高,可信度高,是巖石變形測量的方法;其三是選用了DOLI公司的全數字伺服測控器作為控制核心,使得該試驗機的控制達到了水平。
二、ZC-YAW微機控制電液伺服巖石三軸試驗機系統(tǒng)組成
1、軸向加載系統(tǒng): 包括主機、力傳感器、軸向變形傳感器、徑向變形傳感器、位移傳感器、EDC測控器、伺服液壓源。
2、側向加載系統(tǒng): 包括三軸壓力室、壓力傳感器、EDC測控器、增壓器、充液油源、氣泵。
3、孔隙水壓系統(tǒng): 包括加壓缸、日本松下交流調速系統(tǒng)、EDC測控器、
4、橫向剪切系統(tǒng):包括加載框架,伺服油缸、力傳感器、位移傳感器等。橫向剪切系統(tǒng)與三軸壓力室共用一臺EDC控制器。
5、微機操作系統(tǒng): 包括品牌微機(PⅣ/3.2G以上)、打印機。
三、ZC-YAW—1000微機控制電液伺服巖石三軸試驗機各系統(tǒng)介紹
1、 軸壓加載系統(tǒng):主機采用四立柱固定橫梁結構),加載油缸固定在底座上,力傳感器安裝在上橫梁的下平面上,位移傳感器直接測量油缸活塞的位移。這種形式的主機結構使得整機的剛度大大提高,這樣在試驗中機器的受力變形非常小(整機剛度大于5000kN/mm),這在提高試驗機的響應速度、減小伺服油源的流量是非常關鍵的,而且在巖石試驗中也是至關重要的。
為了提高提高試驗機的響應速度、減小伺服油源的流量我們采用了較高的工作油壓(30Mpa),這樣可以減小活塞的直徑,降低單位工作周期的用油量。
變形傳感器是我公司研制和生產的可在單軸和三軸狀態(tài)直接測量巖石試樣變形的高精度巖石變形傳感器,這種傳感器裝卡方便,工作可靠,測量精度高,使用壽命長(正常使用在一萬小時以上)。
公司的全數字伺服測控器(EDC),這種控制器在國內是的控制器,在上也是比較*的控制器,它具有目前*數字技術的全部特點,具有數字P、I、D調節(jié),菜單式試驗設置,自動標定,自動清零,故障自診斷,多功能軟保護;還具有測量和控制精度高,分力辨強(180000碼),可靠性好(幾乎不出現(xiàn)故障)等特點;的功能是EDC控制器可以同時測量和顯示多個試驗參數,可以控制任一測量通道,并且可以在試驗中平滑切換控制通道,這在國內的其它控制器上是無法實現(xiàn)的,而且這種功能在巖石試驗中是的,因為在巖石試驗中,一般先要位移控制,在壓頭接觸試樣上后轉到試驗力控制上,在試樣屈服前或屈服后就要轉換到變形控制方式上,這樣才能做出理想的試驗全曲線,如果沒有控制方式的平滑切換功能,就只能用位移控制進行試驗,那試驗力和變形控制實現(xiàn)起來就非常困難,或者說是不可能的,因為一開始如果選擇試驗力控制或變形控制,在試樣接觸壓頭前是開環(huán)控制,也就是說機器是一種失控狀態(tài),在試樣接觸壓頭時必然產生一個很大的沖擊,這個沖擊*可以使試樣破壞,即使不破壞,試驗的前段曲線也是無效曲線。EDC控制器可以由計算機進行控制以實現(xiàn)整機的計算機控制。
軸向系統(tǒng)可以實現(xiàn)恒試驗力(單軸或三軸流變)、恒位移、恒變形(單軸或三軸松弛)、恒速率試驗力、恒速率位移、恒速率變形以及多種控制方式多種試驗速率的程序試驗。
由于我公司是DOLI公司在國內的服務維修中心,而且使用EDC控制器已經有十年的經驗,故對EDC控制器有深刻的理解和掌握,除可提供特殊的附件和配件外,還可以進行維修和升級。
2、 側向加載采用液壓加載方式,伺服油源的壓力油經過增壓器使其達到60Mpa,進入增壓器的壓力油是通過伺服閥進行控制的,從而控制了側向壓力;增壓器出來的油進入三軸壓力室內,在壓力室內的試樣就可以感受到圍壓,側向壓力傳感器安裝在增壓器出口處,直接檢測壓力室內的側向壓力。我公司生產的壓力室是自平衡壓力室,這在國內采用這種技術的還不多,自平衡壓力室*消除掉了側向壓力對壓力室活塞的反作用力,這種反作用力在側向力較小時,還可以不考慮,但在幾十兆帕時反作用力就很大了,就不能忽略了,而且即使考慮了反作用力,在計算中也會帶來一定的誤差;另外自平衡壓力室在三軸試驗中,軸壓和圍壓相互之間的加(卸)載不會產生影響,這對于巖石三軸試驗是非常重要的。自平衡壓力室不管巖石試樣的直徑大小都不會對活塞產生反作用力。在三軸試驗中巖石變形傳感器要放到壓力室內,對試樣的變形進行直接測量,這種測量方式即保證了測量的可靠性又提高了裝試樣的速度。
側向壓力控制也是采用EDC控制器,該控制器的功能和特點前面已經介紹過了。通過控制器可以實現(xiàn)恒圍壓、恒速率加(減)壓試驗。
3、 孔隙水(水滲透)加載系統(tǒng):包括水壓缸、日本伺服電機及功率放大器、加載框架、水壓傳感器、EDC控制器。
4、 橫向剪切系統(tǒng):包括剪切油缸、力傳感器、剪切框架、剪切盒、測量放大器。
5、計算機系統(tǒng):計算機系統(tǒng)除配置了目前市場上的國產品牌計算機主機和液晶顯示屏,以及惠普激光打印機外,而且系統(tǒng)還安裝了用C++語言編寫的系統(tǒng)控制軟件(見控制軟件簡介)。這使得整個試驗機系統(tǒng)具有了美好外觀的同時還具有了技術上的*性。
四、ZC-YAW—1000微機控制電液伺服巖石三軸試驗機主要技術參數
1、主機剛度達5GN/m以上
2、軸向試驗力1000kN,有效測力范圍20kN-2000kN,
測力分辨率10N,測力精度±1%。
3、圍壓60Mpa,圍壓測控精度±2%,
圍壓分辨率0.1MPa。
4、、變形測控范圍:軸向0-5mm 徑向0-3mm
測量分辨率0.0001mm 測量精度±1%
變形速度控制范圍 0.01mm-----50mm/min
5、位移測控范圍: 0-100mm 測量精度<±0.5%FS
測量分辨率高于萬分之一
6、孔隙水壓力:40Mpa 有效壓力范圍4%—F•S
孔隙水壓力測量精度:≤±2% 蓄水量大于500ml
7、控制波形:用戶根據需要可任意設定包含有加載、保載、卸載環(huán)節(jié)的多種程序波形;加卸載和保載時間設置范圍0~30小時。
8、極限控制:當軸向變形、徑向變形、時間等參數達到極限值或預設置、試樣斷裂、油路堵塞和油溫過高時均可自動保護。
9、試樣規(guī)格: Φ75X150mm. Φ50X100mm。.
10、橫向剪切系統(tǒng)
剪切力: 500kN
剪切力測量范圍: 10kN——500 kN
剪切位移測量范圍: 0——100mm
剪切力精度: ≤±1%
剪切位移測量精度: ≤±0.5%
最小剪切力加載速率: 0.1kN/S
最小剪切位移移動速率: 0.001mm/S
剪切試樣尺寸: 200X200X200mm、100X100X100 mm
五、服務承諾
1、 免費培訓操作人員,免費提供升級軟件。
2、 產品保修期一年。終身維修。
六、ZC-YAW微機控制電液伺服巖石三軸試驗機價格:
基本系統(tǒng)(包括軸壓、圍壓系統(tǒng))
基本系統(tǒng)+孔隙水壓系統(tǒng)-------
基本系統(tǒng)+孔隙水壓系統(tǒng)+橫向剪切系統(tǒng)-------
基本系統(tǒng)+橫向剪切系統(tǒng)-------
如配置不同,價格不同