目錄:吉林冠騰自動化技術(shù)有限公司>>試驗機(jī)>>巖石試驗機(jī)>> SAM-2000巖石三軸試驗機(jī)
產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 價格區(qū)間 | 面議 |
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應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工 |
SAM-2000微機(jī)控制電液伺服巖石三軸試驗機(jī)
一、功能、用途及特點
1.用途:SAM-2000微機(jī)控制電液伺服巖石三軸試驗機(jī)是目前功能齊全的巖石試驗機(jī)
2.功能:用于巖石在不同三向應(yīng)力作用下的多種形式試驗,包括真三軸的全過程試驗、蠕變、剪切、三軸超聲波、聲發(fā)射Kaiser效應(yīng)試驗。能夠模擬高壓三軸狀態(tài),且加載系統(tǒng)三向獨立,能夠模擬單向或雙向突然卸載(模擬深部開采),檢測采場圍巖的損傷演化和破裂規(guī)律。
3.特點:
控制器:試驗機(jī)采用冠騰自主研發(fā)的的全數(shù)字測控器GTC650和電液伺服技術(shù)與計算機(jī)相結(jié)合,準(zhǔn)確地實現(xiàn)了試驗力(應(yīng)力)、變形(軸向應(yīng)變、徑向應(yīng)變)、位移(壓縮率)三種方式的全閉環(huán)控制:并且三種全閉環(huán)控制方式可以在試驗過程中進(jìn)行相互間無沖擊平滑轉(zhuǎn)換;
試驗軟件:按編制的巖石試驗程序自動控制試驗的全過程,實時顯示試驗狀態(tài),繪制巖石試樣單軸壓縮變形、三軸壓縮變形的全過程應(yīng)力—應(yīng)變曲線。測試抗壓強(qiáng)度、楊氏模量、泊松比、殘余變形、殘余應(yīng)力、內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角等等性能參數(shù)。
二、巖石三軸試驗機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)
1.主機(jī)精度:1級
2.試驗機(jī)量程:8-2000kN
3.示值相對誤差:±1%
4.分辨率:1/500000%FS
5.活塞行程:≥100mm
6.測控范圍:0~100mm
7.示值相對誤差:±0.5%
8.分辨力:1/200000%FSmm
9.巖石專屬變形儀軸向標(biāo)長:L0=100mm
10.巖石專屬變形儀軸向量程:ΔL=6mm
11.巖石專屬變形儀徑向標(biāo)徑:d0=50mm
12.巖石專屬變形儀徑向量程:Δd=3mm
13.巖石專屬變形儀測量范圍%:0.5~100FS
14.巖石專屬變形儀示值相對誤差:±1%
15.巖石專屬變形儀分辨率:1/200000%FS(0.03um)
16.LVDT式巖石引伸計軸向量程:0~15mm
17.LVDT式巖石引伸計軸向示值精度:±0.1%
18.LVDT式巖石引伸計軸向分辨率:15/180000%FS
19.LVDT式巖石引伸計徑向量程:0~5mm
20.LVDT式巖石引伸計徑向示值精度:±0.1%
21.LVDT式巖石引伸計徑向分辨率:5/180000%FS
22.試驗力控制范圍:1~100%FS
23.變形控制范圍:0.5~100%FS
24.力、變形、位移示值誤差:±0.5
25.位移速度:0-180mm/min
26.循環(huán)加載試驗頻率:2Hz
27.試驗空間凈寬:600mm
28.主機(jī)剛度k:k≥10000kN/mm
側(cè)向(圍壓系統(tǒng))
29.最(高)圍壓力:100(MPa)
30.有效壓力范圍:2~100(%FS)
31.示值相對誤差:±2(%)
32.絕(對)分辨力:1/180000
33.測壓元件:液壓傳感器
34.充液壓力:0.3~1.0(MPa)
35.測控器:GTC550或EDC222(可和剪切共用)
壓力室(自平衡式)
36.巖石試樣尺寸直徑×高度:φ50×100~120(mm)
37.最(高)圍壓力:100(MPa)
38.結(jié)構(gòu)方式:下開口,壓力自平衡式
水平向(直剪儀)
39.最大試驗力:1000kN
40.示值精度:±1%
41.試驗力分辨力:>0.006kN
42.測力元件:負(fù)荷式測力傳感器
43.活塞行程:60mm
44.測量范圍:0~60mm
45.分辨力:0.001mm
46.變形測量范圍:0~10mm
47.變形示值精度:±0.5%
48.分辨力:0.0001mm
49.變形傳感元件:光柵尺(法向、剪向各2支)
50.試樣尺寸:100³、150³、200³長×寬×高mm
孔隙水壓試驗系統(tǒng)
51.最(高)圍壓力:80(MPa)
52.有效壓力范圍:2~100(%FS)
53.示值相對誤差:±2(%)
54.絕(對)分辨力:1/180000
55.測壓元件:液壓傳感器
56.蓄水量:800(mL)
57.絕(對)分辨力:0.001mL
58.測控器:EDC222
系統(tǒng)控制方式及誤差
59.控制方式:試驗力、變形、位移,可以平滑切換
60.試驗力(壓力)控制范圍:(%FS)
61.變形控制范圍:0.5~100(%FS)
62.位移控制范圍:全行程
63.試驗力(壓力)控制誤差:±0.5(%)
64.變形控制誤差:±0.5%
65.位移控制誤差:±0.5%
高低溫系統(tǒng)
66.溫度范圍:-40~200(℃)
67.波動度:±0.5(℃)
68.80mm溫度梯度:±3(℃)
69.-40~200(℃):圍壓≦60Mpa
70.-40~200℃:不進(jìn)行孔隙水壓試驗
流變系統(tǒng)
71.試驗時間:不限
72.控制精度:控制量的±0.5%
巖石三軸試驗機(jī)的使用操作過程:
一、試驗前的準(zhǔn)備工作?
(一)設(shè)備檢查與校準(zhǔn)?
使用前,全面檢查各部件狀態(tài)。查看壓力室密封性能,可通過向壓力室充入少量氣體(如氮氣),觀察壓力是否穩(wěn)定,若壓力快速下降則說明存在泄漏,需及時更換密封圈。檢查軸向加載系統(tǒng)、圍壓加載系統(tǒng)的液壓管路有無破損、漏油,確保液壓油位處于正??潭龋唾|(zhì)清澈無雜質(zhì)。同時,對位移傳感器、壓力傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),利用標(biāo)準(zhǔn)砝碼或校準(zhǔn)儀器驗證傳感器讀數(shù)準(zhǔn)確性,偏差超過規(guī)定范圍時需重新校準(zhǔn),避免因傳感器誤差導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)失真。?
(二)巖石樣品制備?
嚴(yán)格按照試驗標(biāo)準(zhǔn)制備巖石樣品,通常加工為直徑50mm、高度100mm的圓柱體。樣品加工過程中,需保證兩端面平行度誤差不超過0.05mm,表面粗糙度符合要求,防止因樣品形狀不規(guī)則造成應(yīng)力分布不均。加工后的樣品需進(jìn)行編號、登記,并測量其直徑、高度、質(zhì)量等基礎(chǔ)參數(shù),為后續(xù)計算提供數(shù)據(jù)支撐。此外,若樣品存在明顯層理、裂隙,需記錄其方向和特征,以便分析試驗結(jié)果時考慮結(jié)構(gòu)因素的影響。?
(三)輔助材料與工具準(zhǔn)備?
準(zhǔn)備好凡士林、熱縮管、橡膠套等輔助材料。凡士林用于涂抹在樣品兩端面與壓頭之間,減小端面摩擦對試驗結(jié)果的影響;熱縮管和橡膠套用于包裹樣品,防止圍壓加載時液體滲入樣品內(nèi)部,同時起到密封作用。準(zhǔn)備游標(biāo)卡尺、千分表等測量工具,用于精確測量樣品尺寸和試驗過程中的變形量。還需準(zhǔn)備好試驗記錄表格,用于記錄試驗過程中的各項參數(shù)和現(xiàn)象。?
二、試驗操作過程?
(一)樣品安裝?
將制備好的巖石樣品置于壓力室底座中心,在樣品兩端面均勻涂抹一層凡士林,安裝上下壓頭并確保其與樣品中心對齊。用橡膠套包裹樣品,套口處用熱縮管固定,防止橡膠套滑落。將組裝好的樣品及壓頭緩慢放入壓力室,旋緊壓力室蓋,連接好圍壓和軸向加載管路,確保連接牢固無松動。?
(二)參數(shù)設(shè)置與加載?
在試驗機(jī)控制系統(tǒng)中,根據(jù)試驗?zāi)康脑O(shè)置軸向加載速率、圍壓加載速率、最大加載壓力等參數(shù)。一般情況下,軸向加載速率控制在0.01-0.1mm/min,圍壓加載速率可根據(jù)試驗要求適當(dāng)調(diào)整。設(shè)置完成后,先施加圍壓至預(yù)定值,保持圍壓穩(wěn)定,再以設(shè)定速率施加軸向壓力。加載過程中,密切關(guān)注壓力、位移等參數(shù)變化,實時記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)樣品出現(xiàn)明顯破壞跡象(如發(fā)出破裂聲、位移急劇增大)或達(dá)到預(yù)定加載壓力時,停止加載。?
(三)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控?
試驗過程中,利用試驗機(jī)配套的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動記錄軸向壓力、圍壓、軸向位移、徑向位移等數(shù)據(jù),采樣頻率根據(jù)試驗要求設(shè)定,一般不低于1次/秒。同時,觀察樣品表面裂紋擴(kuò)展情況,通過安裝在壓力室外的高清攝像頭或直接觀察窗進(jìn)行記錄,可拍攝照片或視頻作為試驗分析的輔助資料。若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常(如壓力突然下降、位移突變),需立即暫停試驗,檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和樣品安裝情況,排除故障后再繼續(xù)試驗。?
三、試驗后的處理工作?
(一)設(shè)備清理與維護(hù)?
試驗結(jié)束后,先緩慢釋放壓力室中的壓力,待壓力釋放后打開壓力室蓋,取出樣品及壓頭。清理壓力室內(nèi)殘留的凡士林、橡膠碎屑等雜物,用干凈的布擦拭壓力室內(nèi)部和壓頭表面,保持設(shè)備清潔。檢查液壓管路和密封件,如有損壞及時更換。對試驗機(jī)的各個部件進(jìn)行潤滑保養(yǎng),確保設(shè)備下次正常運(yùn)行。?
(二)樣品分析與數(shù)據(jù)處理?
對試驗后的巖石樣品進(jìn)行宏觀和微觀分析。宏觀上,觀察樣品的破壞形態(tài),記錄裂紋走向、破壞模式(如劈裂破壞、剪切破壞)等特征;微觀上,可通過掃描電子顯微鏡(SEM)等設(shè)備分析樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化。利用采集到的數(shù)據(jù),計算巖石的抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比等力學(xué)參數(shù),繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線,分析巖石在三軸應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)行為。對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和誤差評估,若數(shù)據(jù)存在較大誤差,需分析原因并判斷是否需要重新試驗。
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