DKTAW系列巖石三軸試驗機系統由軸壓、圍壓和孔隙水壓三套獨立的閉環(huán)伺服控制功能??蛇M(jìn)行巖石、混凝土等材料的單軸壓縮、三軸壓縮、孔隙水壓試驗,具有多種控制模式,并可在試驗過(guò)程中進(jìn)行多種控制模式間的任意轉換,屬當前較為的室內巖石力學(xué)試驗。
試驗系統由加載系統、控制器、測量系統等部分組成。加載系統包括液壓源、載荷框架、作動(dòng)器、伺服閥、三軸試驗系統及孔隙水壓試驗系統等組成;測量系統由機架力與位移傳感器、測力傳感器、引伸計、三軸室壓力及位移傳感器、孔隙水壓力和位移等多種傳感器組成;控制部分由反饋控制系統、數據采集器、計算機等控制軟硬件組成,其中程序控制包括函數發(fā)生器、反饋信號發(fā)生器、數據采集、油泵控制和伺服閥控制等。
一、主要技術(shù)指標和參數
載荷 | 10 MN |
活塞行程 | 150 mm |
油壓 | 36 MPa |
加載空間 | 800 mm |
標準儀表輸入 | 內置 | 兩路(10MN、2MN) |
外部 | 兩路(可擴展) |
控制精度 | 十萬(wàn)分之一 |
顯示分辨率 | 由標準儀表決定 |
工作臺上升速度 | 50 mm/min |
橫梁升降速度 | 100 mm/min |
油泵電機功率 | 5 kW |
加載電機 | 4 kW |
測控單元 | 1 kW |
油泵額定流量 | 5 l/min |
主機尺寸 | 1.6mX1.3mX3.77m |
試驗空間 | 900X600X1500mm |
電源 | 主機、油源 | 380V AC 50Hz 10kW |
控制器 | 220V AC 50Hz 300W |
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二、機器結構
試驗機由主機、油源、加載系統、測控系統和計算機系統五部分組成。
1、主機
主機由機座部分(內置工作油缸、活塞、10MN標準傳感器)、絲杠、移動(dòng)橫梁(內置2MN標準傳感器、鎖緊裝置、橫梁升降控制單元)等組成。
10MN標準傳感器和移動(dòng)橫梁之間為工作空間,移動(dòng)橫梁和升降油缸活塞來(lái)調整工作空間,用以適合不同種類(lèi)的被標定器具。
2、油源
油源包括主油泵、鎖緊油泵、送油閥、回油閥、溢流閥、換向電磁閥、濾油器等部分組成。
3、加載系統
加載系統包括日本松下交流伺服電機、減速機、滾珠絲杠加載單元、限位裝置、充油閥、加載閥。
4、測控系統
測控系統由數字伺服控制器單元、電機伺服控制器單元、保護單元、電源轉換單元組成。為保證整機的高精度和長(cháng)期穩定性,該機測控系統采用德國都利公司的edc型測控器為主控核心,采用日本松下控制器為執行控制器,保證了本機技術(shù)上的性,良好的控制性能和長(cháng)期的穩定性。
5、計算機系統
計算機系統由主機、顯示器、打印機、控制程序等組成。
三、工作原理
1、手動(dòng)方式
由主油泵輸出高壓油,經(jīng)過(guò)溢流閥、送油閥、充油閥,加載閥、回油閥的控制,可以完成加載和保載工作。
油泵輸出高壓油經(jīng)過(guò)溢流閥到達送油閥,通過(guò)手動(dòng)控制送油閥的開(kāi)口大小,達到可以調整進(jìn)入主機油缸的油量的多少和快慢,最后完成調整工作平臺位置、完成加載和保載工作。打開(kāi)回油閥完成卸載以及使油缸活塞回到位置。
2、自動(dòng)方式
由主油泵輸出高壓油,經(jīng)過(guò)溢流閥、送油閥、充油閥,加載閥、回油閥的控制,可調整工作平臺的位置,同時(shí)可以進(jìn)行加載單元的充液。
自動(dòng)控制是通過(guò)計算機、數字伺服控制器、伺服電機控制器、伺服電機來(lái)控制加載單元,通過(guò)加載單元轉換成對主機油缸油壓的控制,最終完成加載、保載和卸載的工作。