巖石三軸剪切復合疲勞試驗機是一種具有高新技術(shù)手段，符合現代巖石力學(xué)領(lǐng)域研究巖石力學(xué)特性的新型試驗設備。該試驗機可自動(dòng)完成巖石單軸、三軸(不同圍壓)壓縮試驗,巖石單軸、三軸流變試驗、剪切復合試驗、。在試驗中采用寬調速范圍的電液伺服比例閥組及計算機數字控制等先進(jìn)技術(shù)，組成全數字式閉環(huán)調速控制系統，能夠自動(dòng)精確地實(shí)現軸向、徑向的恒應力(恒試驗力)、恒應變(恒變形)、恒位移(恒壓縮率)、恒試驗力速率、恒變形速率、恒位移速率等試驗?？蓜?dòng)態(tài)顯示試驗力、圍壓、軸向變形、徑向變形等試驗全過(guò)程，可實(shí)時(shí)地采集、存儲、處理、顯示試驗數據及試驗曲線(xiàn)，打印試驗報告?？刂品秶鷮?、功能多、全部操作鍵盤(pán)化，各種試驗參數由計算機進(jìn)行控制、測量、顯示、處理并打印，集成度高，使用方便可靠。
該試驗機測控系統采用美國AD公司原裝進(jìn)口器件制造，采用計算機總線(xiàn)設計，組成目前最先進(jìn)的真正的全數字閉環(huán)測量控制系統，在試驗中力、變形、位移等各種控制方式可任意平滑切換(無(wú)沖擊轉換)，配之目前在國內最先采用的VC十十語(yǔ)言編程並實(shí)現了模塊化設計軟件使整機測量控制精度遠優(yōu)于目前國內同類(lèi)產(chǎn)品(詳見(jiàn)功能特點(diǎn))。
一.系統組成：
試驗機由軸向主機、軸向伺服油源、三軸壓力室、巖石直剪系統、圍壓系統(包括增壓器，圍壓伺服油源) 、孔隙水試驗系統、聲發(fā)射采集處理系統、高低溫環(huán)境裝置、三軸蠕變試驗穩壓系統、計算機測控系統等部分組成。
1. 加載框架：采用門(mén)式框架結構，剛度大，利于繪制巖石力—變形的全過(guò)程曲線(xiàn)。工作油缸置于框架下部，整機重心低，穩定性好。
2. 壓力室：壓力室采用壓力自平衡結構，其圍壓不受軸向變形影響;采用下卡環(huán)式， 裝卸試樣方便。配有16條變形測量電測引線(xiàn)。
3. 移動(dòng)小車(chē)：加載框架配備移動(dòng)小車(chē)，壓力室裝于其上，可方便地沿軌道推入拉出。
4. 巖石直剪系統：由框架、剪切油缸、剪切附具、移動(dòng)小車(chē)等組成。該糸統置于小車(chē)軌道上。
5. 起吊裝置：懸臂式起吊裝置安裝于加載框架頂部，可方便地裝卸壓力室筒體。
6. 軸向伺服油源：可向工作油缸裝置提供一定壓力或流量的工作油實(shí)現軸向加載，圍壓伺服油源通過(guò)增壓器將恒定的工作油注入壓力室對試樣提供圍壓。
7. 三軸流變試驗穩壓系統：含儲能器、靜穩壓伺服閥、穩壓控制系統等。
8. 電氣拖動(dòng)單元：所有的電氣操作都集中于配電箱中。
9.控制系統：包括軸向力測量控制系統、位移測量控制系統、軸向、徑向變形測量控制系統、圍壓壓力測量控制系統等全部置于一臺工控機內，全部試驗均可由計算機編程控制。
10.孔隙水壓試驗裝置：由日本松下伺服電機、減速機、滾珠絲杠、不銹鋼水缸與活塞組件及水箱、管路、閥及計算機控制系統組成,具有壓力控制及流量控制功能。
11.全波形聲發(fā)射采集顯示系統：將試樣出現裂紋時(shí)的聲音轉換為電信號輸出。
12.高低溫裝置：數顯溫度控制系統、加熱器、制冷壓縮機、溫度傳感器等組成。
13.疲勞試驗裝置：含動(dòng)態(tài)伺服油缸、伺服閥、儲能器、高精度過(guò)濾器、水冷卻器。
二.主要功能及特點(diǎn)
主要功能：
1. 自動(dòng)測量、控制、數據采集、處理、繪制曲線(xiàn)及打印曲線(xiàn)報告(抗壓強度、圍壓、軸向變形、徑向變形、泊松比、彈性模量、剪切強度、蠕變試驗等)。
2. 三軸抗壓試驗(在圍壓環(huán)境下的單軸壓縮試驗)。
3. 單軸抗壓試驗(恒應力、恒應變、恒位移、恒應力速率、恒應變速率、恒位移速率，單向循環(huán)等加載、保載、卸載等多種環(huán)節的程序控制試驗)。
4. 三軸的單軸壓縮全過(guò)程試驗。
5. 可精確地繪出巖石“σ-ε”全過(guò)程曲線(xiàn)。
6. 巖石剪切強度試驗。
7. 三軸孔隙水壓試驗。
8. 全波形聲發(fā)射試驗。
9. 高溫(低溫)環(huán)境下三軸試驗。
10. 巖石單軸、三軸蠕變試驗。
11. 壓力室配有徑向和軸向變形測量引線(xiàn)。
12. 自平衡式結構的壓力室可在試驗過(guò)程中保持設定的圍壓值不變。
13. 測量系統具有自動(dòng)調零、自動(dòng)標定、連續全程測量不分檔的特點(diǎn)。
14. 可進(jìn)行試驗力、變形、位移等速率控制并保持。具有超載自動(dòng)保護功能。
15. 無(wú)級調速,力、位移、軸向和徑向變形，各種控制方式可在試驗過(guò)程中任意平滑切換。
16. 曲線(xiàn)、數據存儲及曲線(xiàn)放大，在試驗過(guò)程中可切換顯示六種試驗曲線(xiàn)。
17. 可自行設置控制參數, 實(shí)現程序自動(dòng)運行，可進(jìn)行斜波、三角波、梯形波等低周循環(huán)及用戶(hù)設計的各種組合程序波形試驗。
18. 整機連續、穩定工作時(shí)間不少于1,000小時(shí)。
主要特點(diǎn)：
1. 一臺計算機控制完成多種試驗過(guò)程，操作均由鍵盤(pán)及鼠標來(lái)完成，并保留手動(dòng)加荷。
2. 測量、控制系統采用計算機總線(xiàn)設計。即以工業(yè)控制計算機為內核制造，其運算速度、控制精度、軟件功能、可靠性均能與計算機匹配達到最佳效果，遠領(lǐng)先于國內以單片機為內核產(chǎn)品，並優(yōu)于以386計算機為內核的控制器。
3.試驗軟件采用VC++語(yǔ)言編程，可在Windows2000\XP\NT操作系統下工作,功能強大。為方便擴大軟件功能軟件采用模塊化設計，可根據用戶(hù)需要填充各種軟件，擴展功能。
4.采用先進(jìn)的數字式電液伺服比例閥作控制元件，抗污染能力強，可實(shí)現長(cháng)期無(wú)故障運行。
5.采用數字式脈沖調寬技術(shù)，實(shí)現了全數字式閉環(huán)伺服控制。
6.完整的數據庫軟件接口供用戶(hù)使用，軟件升級只須通過(guò)郵寄光盤(pán)或E-mail傳送即可。
7.完善的軟件自檢功能，提示發(fā)生故障之處，無(wú)須廠(chǎng)家現場(chǎng)維修，只須更換計算機內相應的功能卡即可，維護簡(jiǎn)單方便。 |
