理工大學(xué)巖石三軸說明書

目錄概述系統(tǒng)組成要緊技術(shù)指標(biāo)具體操作方式保護(hù)與保養(yǎng)附圖概述該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是一套機(jī)-電-液一體化的高技術(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備，要緊用于巖石或碎石土在天然三向應(yīng)力狀態(tài)下，產(chǎn)生的物理性質(zhì)轉(zhuǎn)變、化學(xué)溶漏及置換等性能研究。利用該設(shè)備也可進(jìn)行高壓力的常規(guī)三軸實(shí)驗(yàn)。二、系統(tǒng)組成整個(gè)儀器由液壓泵站、強(qiáng)電操縱系統(tǒng)、液壓操縱系統(tǒng)、運(yùn)算機(jī)操縱系統(tǒng)、三軸儀機(jī)架、及測量裝置等件組成。在次著重介紹三軸儀機(jī)架、液壓操縱系統(tǒng)、運(yùn)算機(jī)操縱系統(tǒng)。三軸儀機(jī)架中板試件壓頭排氣閥壓力室鎖帽壓力室提升缸荷載傳感器傳力柱軸向油缸承力架壓力室中板試件壓頭排氣閥壓力室鎖帽壓力室提升缸荷載傳感器傳力柱軸向油缸承力架壓力室各組成機(jī)構(gòu)作用：軸向油缸：要緊提供實(shí)驗(yàn)中的軸向荷載、位移；承力架：在整個(gè)系統(tǒng)中成立封鎖的加載系統(tǒng)鏈；壓力室：在實(shí)驗(yàn)中放置試件和提供圍壓；傳力柱：聯(lián)接試件和傳感器傳遞力；荷載傳感器：測量軸向荷載；壓力室提升缸：提升和放置壓力室，便于裝取試件；排氣閥：用于向壓力室注油時(shí)排除壓力室內(nèi)的空氣，和圍壓回油時(shí)的空氣壓力接入口；試件壓頭：用于包裹試件及荷載的傳遞；壓力室鎖帽：聯(lián)接壓力室體跟壓力室底座；10、中板：承載壓力室、傳遞力。液壓操縱系統(tǒng)液壓操縱系統(tǒng)由高精度液壓操縱臺(tái)和液壓泵站組成：高精度液壓操縱臺(tái)電氣系統(tǒng)：自動(dòng)操縱系統(tǒng)、泵站操縱系統(tǒng)自動(dòng)操縱系統(tǒng)：位于操縱臺(tái)面板左上角。在系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)壓時(shí)進(jìn)行操縱，是一個(gè)高精度、自動(dòng)化系統(tǒng)。包括PLC操縱箱、觸屏、運(yùn)算機(jī)、傳感器，由一個(gè)電源開關(guān)進(jìn)行電源操縱。泵站操縱系統(tǒng)：位于操縱臺(tái)右邊電氣箱內(nèi)。在系通中自動(dòng)操縱壓力源，為各操縱元件提供電源，包括電氣操縱板、電接點(diǎn)壓力表、指示燈、按鈕、泵站電源（四角插座），內(nèi)設(shè)過載愛惜器。電源總開關(guān)位于電氣操縱箱下方，用于切斷或聯(lián)接整個(gè)系統(tǒng)電源。油源壓力操縱：由電接點(diǎn)壓力表、系統(tǒng)工作指示燈、啟動(dòng)、停止按鈕、總卸荷開關(guān)組成電接點(diǎn)壓力表：顯示油源系統(tǒng)的壓力，和操縱在實(shí)驗(yàn)時(shí)的電機(jī)啟動(dòng)，電接點(diǎn)分三個(gè)指針：上限、實(shí)際壓力、下限。實(shí)驗(yàn)時(shí)上限設(shè)置為11Mpa，下限為8Mpa，當(dāng)油源系統(tǒng)壓力低于下限時(shí)自行啟動(dòng)電機(jī)來補(bǔ)充壓力，高于上限時(shí)自行停止電機(jī)來操縱壓力；系統(tǒng)工作指示燈：用于指示電源接通和電機(jī)工作，當(dāng)操縱臺(tái)右邊面的電源開關(guān)打開時(shí)綠色指示燈工作，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)紅色指示燈工作。檢查這組燈是不是工作能夠用來判別系統(tǒng)故障；啟動(dòng)、停止按鈕：用于電機(jī)的啟動(dòng)和停止，當(dāng)系統(tǒng)壓力介于上限和下限之間時(shí)能夠點(diǎn)啟動(dòng)按鈕來啟動(dòng)電機(jī)補(bǔ)償壓力；停止按鈕用于停止電機(jī)，當(dāng)停止按鈕被按下時(shí)電機(jī)是不能自行啟動(dòng)的即便系統(tǒng)壓力低于電接點(diǎn)壓力表的下限，如需正常啟動(dòng)電機(jī)旋開此按鈕電機(jī)即可正常工作。在沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或檢修時(shí)或緊急情形按下此按鈕停止電機(jī)工作；總卸荷閥：卸除油源系統(tǒng)壓力，在實(shí)驗(yàn)完畢后來卸除壓力或保護(hù)時(shí)液壓系統(tǒng)油液的循環(huán)。圍壓操縱區(qū)：圍壓供油閥、圍壓回油閥、圍壓注油閥圍壓供油閥：實(shí)驗(yàn)時(shí)打開圍壓油源，聯(lián)接圍壓液壓操縱系統(tǒng)和壓力室；圍壓回油閥：實(shí)驗(yàn)完畢時(shí)用于圍壓回油，聯(lián)接壓力室和油箱；圍壓注油閥：實(shí)驗(yàn)時(shí)用于向壓力室里注油，聯(lián)接壓力室和油源系統(tǒng)。軸壓操縱區(qū)：軸壓供油閥、兩個(gè)下腔供油閥、兩個(gè)上腔供油閥附：公司默許的下腔供油為油缸頂出及作動(dòng)腔，上腔供油為油缸收回及卸荷腔，同時(shí)打開兩個(gè)相同的供油閥，其中上排的上、下腔供油為實(shí)際供油閥，下排的上、下腔供油閥為回油閥軸壓供油閥：實(shí)驗(yàn)時(shí)向油缸供油，聯(lián)接下腔供油閥和油缸下腔；兩個(gè)下腔供油閥：實(shí)驗(yàn)時(shí)向油缸供油或油缸頂出，聯(lián)接軸壓液壓操縱系統(tǒng)和軸壓供油閥、油箱；兩個(gè)上腔供油閥：用于油缸收回，聯(lián)接油缸卸荷腔、油箱。提升缸操縱區(qū)：兩個(gè)下腔供油閥、兩個(gè)上腔供油閥兩個(gè)下腔供油閥：用于操縱提升缸從而操縱壓力室的收或放（詳見操縱臺(tái)標(biāo)簽）；兩個(gè)上腔供油閥：用于操縱提升缸從而操縱壓力室的放或收（詳見操縱臺(tái)標(biāo)簽）。觸屏顯示區(qū)：用于系統(tǒng)操縱參數(shù)設(shè)置和顯示測量值。液壓泵站由電機(jī)、油泵、油箱、空氣濾清器組成，為液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。運(yùn)算機(jī)操縱系統(tǒng)（詳見運(yùn)算機(jī)操縱系統(tǒng)說明書）三要緊技術(shù)指標(biāo)圍壓30MPa軸向荷載600KN或1000KN試樣直徑為50mm或100mm，試樣高度為直徑的倍油缸行程200mm軸壓與圍壓能夠長期維持穩(wěn)固，圍壓及軸向荷載的溫度穩(wěn)固度不低于%/0C，軸向及圍壓加載靜態(tài)精度達(dá)到1%之內(nèi)實(shí)驗(yàn)試樣可進(jìn)行多級加載三軸室內(nèi)引出測量用耐高壓密封、絕緣導(dǎo)線20根三軸室頂部設(shè)置排氣孔、壓力空氣入口及閥門軸向位移測量范圍0～80mm。四具體操作方式1、操作前的預(yù)備（1）、油箱內(nèi)的油液充沛，約為油箱容積的90％以上，液壓油：安美超級抗磨液壓油S32；（2）、檢查蓄能器充氣壓力為8MPa～9MPa，充氣方式和指示見蓄能器說明書；（3）、檢查操縱臺(tái)各閥應(yīng)在位置，所有閥全處于關(guān)閉狀態(tài)，電源開關(guān)應(yīng)在打開狀態(tài)；（4）、檢查油源壓力表顯示是不是正常，設(shè)置壓力區(qū)域；（5）、檢查操縱臺(tái)電器接零、接地線是不是按標(biāo)志接好或脫落，各管路是不是聯(lián)接好，是不是有漏油現(xiàn)象；、連接好油泵電源；、打開電源開關(guān)，旋出停止按鈕啟動(dòng)電機(jī)，打開總卸荷閥，讓油液在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)5～10分鐘，關(guān)閉總卸荷閥。實(shí)驗(yàn)操作步驟打開壓力室:用扳桿旋出壓力室鎖帽（逆時(shí)針方向），所有聯(lián)接螺紋旋出即所帽脫開，打開壓力室頂部排氣閥，緩慢打開提升壓力室標(biāo)簽所對應(yīng)的兩個(gè)供油閥；當(dāng)提升壓力室致能夠放試件的高度時(shí)關(guān)閉對應(yīng)的兩個(gè)供油閥。放置試件：依照試件的尺寸選擇對應(yīng)的一組壓頭，有球面的壓頭在試件上方反之那么在下方，試件置于一組壓頭中間，在接觸試件的端面上方有密封用的U型槽，裝上公司配的密封圈，然后用密封套套住試件和密封圈所在位置，密封套應(yīng)擅長密封圈位置30mm?，F(xiàn)在對位移和荷載傳感器進(jìn)行清零。接觸試件：當(dāng)試件包裹好后，緩慢的打開軸壓供油閥、兩個(gè)下腔供油閥，使壓力室底座緩慢上升至接觸到傳力柱。當(dāng)打開供油閥的同時(shí)注視觸屏上的軸向荷載測量值，當(dāng)顯示有力值（2～4KN）時(shí)試件即接觸，關(guān)閉兩個(gè)下腔供油閥。聯(lián)接壓力室：打開放下壓力室所對應(yīng)的供油閥現(xiàn)在只打開下排的那個(gè)供油閥即可，當(dāng)壓力室接觸到底座后用扳桿旋緊壓力室鎖帽（順時(shí)針方向）；若是壓力室聯(lián)接螺紋未完全旋合現(xiàn)在快速開關(guān)上排的那個(gè)供油閥，然后再旋壓力室鎖帽，如此往復(fù)的操作直至壓力室鎖帽螺紋全數(shù)旋合。完成壓力室聯(lián)接后，關(guān)閉上排的兩個(gè)供油閥，打開下排的兩個(gè)供油閥。壓力室注油：打開壓力室頂部的排氣閥，在閥下端聯(lián)接一個(gè)接油容器。打開圍壓注油進(jìn)行壓力室注油，當(dāng)排氣閥有持續(xù)的油液流出時(shí)，迅速關(guān)閉圍壓注油閥、排氣閥。設(shè)置實(shí)驗(yàn)愛惜：愛惜分為圍壓愛惜、軸壓愛惜、荷載愛惜、位移愛惜，壓力愛惜依如實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行設(shè)定。圍壓愛惜值上限比實(shí)驗(yàn)值高2～4Mpa（最高30Mpa），下限值為負(fù)或零；軸壓愛惜值上限=(實(shí)驗(yàn)圍壓對軸向產(chǎn)生的荷載＝A+加上實(shí)際實(shí)驗(yàn)的最高荷載B)*1/20+(2～4Mpa)≤30Mpa，下限值為負(fù)或零。荷載愛惜：上限實(shí)驗(yàn)最高荷載加上50KN（最高600KN或1000KN），下限為零或負(fù)。位移愛惜：依如實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行設(shè)定，即試件能經(jīng)受多大的位移即被破壞，上限值高于破壞位移值5～10mm（最大值為80mm-安裝位移傳感器的緊縮量）≤200mm-接觸試件時(shí)油缸所走行程，下限為負(fù)或零。安裝位移傳感器：安裝位移傳感器時(shí)要緊縮一段位移才放置在壓力室頂部。加載設(shè)置：A、檢查操縱臺(tái)開關(guān)位置，當(dāng)自動(dòng)操縱時(shí)，操縱面板上只有圍壓供油閥、軸壓供油閥、軸壓下腔供油下排閥、提升缸的兩個(gè)腔的下排供油閥處于打開狀態(tài)，其余各閥都處于關(guān)閉狀態(tài)。B、在觸屏上把軸壓、圍壓加載方式操縱按鈕點(diǎn)動(dòng)得手動(dòng)加載模式，然后把操縱方式點(diǎn)動(dòng)到操縱模式。C、打開運(yùn)算機(jī)操縱程序，在界面窗選擇對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器號打開操縱對應(yīng)的操縱程序，依照需要選擇需要記錄的時(shí)刻和力搜集點(diǎn)，屏幕曲線顯示，然后點(diǎn)開始記錄數(shù)據(jù)，這時(shí)會(huì)彈出一個(gè)存儲(chǔ)對話框，選擇需要存儲(chǔ)的文件夾位置。D、完成上訴操作后開始設(shè)定加載目標(biāo)值和加載速度，需要注意的是，這時(shí)先加圍壓，當(dāng)圍壓達(dá)到目標(biāo)值后才開始加軸向荷載。圍壓加載設(shè)置如下，圍壓操縱類型為壓力操縱，目標(biāo)值為實(shí)驗(yàn)所需加載值，速度為加載所需速度（依如實(shí)驗(yàn)具體要求選擇）；軸壓操縱類型為位移操縱，目標(biāo)值為現(xiàn)在實(shí)際測量的位移值，速度為1～4mm。完成設(shè)定后點(diǎn)圍壓、軸壓操縱方式的復(fù)選按鈕并發(fā)送指令。E、待圍壓加載到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)值后，在觸屏上軸壓操縱方式點(diǎn)為手動(dòng)操縱模式，在傳感器設(shè)置界面，對位移和荷載傳感器進(jìn)行清零，完成后回到操縱界面，選擇軸壓操縱類型為荷載操縱，設(shè)定軸向荷載目標(biāo)值和加載速度，點(diǎn)擊發(fā)送按鈕，讓后點(diǎn)動(dòng)軸壓操縱方式按鈕為自動(dòng)操縱模式。如遇停電等系統(tǒng)油源無法補(bǔ)償壓力時(shí)，可關(guān)閉軸壓供油閥、圍壓供油閥，進(jìn)行短暫壓力鎖定，待系統(tǒng)壓力能補(bǔ)給時(shí)打開這兩個(gè)閥，進(jìn)行運(yùn)算機(jī)操縱或其他事項(xiàng)。此即完成一次實(shí)驗(yàn)加載進(jìn)程卸載設(shè)置：當(dāng)一次實(shí)驗(yàn)完成以后需要對儀器進(jìn)行卸載。停止運(yùn)算機(jī)自動(dòng)操縱，拆下位移傳感器，放置平安位置；關(guān)閉軸壓下腔供油下排的供油閥，緩慢打開兩個(gè)軸壓上腔供油閥，現(xiàn)在需要注意當(dāng)中板快接觸到承力架卡環(huán)時(shí)（距離≥10mm），關(guān)閉兩個(gè)軸壓上腔供油閥，觀看圍壓壓降是不是明顯；如壓降差大時(shí)，關(guān)閉圍壓供油閥，關(guān)閉提升缸兩個(gè)下排的供油閥，打開圍壓回油閥，待圍壓壓力降到0時(shí)穩(wěn)固后，打開壓力室頂部的排氣閥聯(lián)接空氣壓力源對壓力室進(jìn)行回油；當(dāng)聽到管路里有空氣流動(dòng)的聲音時(shí)關(guān)閉空氣閥斷開空氣壓力源；待空氣流動(dòng)聲音消失后關(guān)閉圍壓回油閥，打開排氣閥，用扳桿旋開壓力室鎖帽（逆時(shí)針）螺紋完全旋出時(shí)緩慢打開壓力室提升相對應(yīng)的兩個(gè)供油閥，來提升壓力室直至需要的高度，然后關(guān)閉兩個(gè)供油閥。掏出試件，清理壓力室內(nèi)的試件殘?jiān)?，維持壓力室內(nèi)清潔。此即為一次實(shí)驗(yàn)卸載進(jìn)程保護(hù)與保養(yǎng)維持儀器內(nèi)外清潔。各管接嘴不歷時(shí)，應(yīng)用堵頭或堵蓋封嚴(yán)，避免污物進(jìn)入管道。液壓系統(tǒng)每利用三年須改換一次油液濾芯，油液：安美超級抗磨液壓油S32，改換油液時(shí)應(yīng)用200目/口濾網(wǎng)過濾。儀器的自動(dòng)操縱系統(tǒng)及泵站系統(tǒng)長期不使用會(huì)受潮損壞，因此儀器長期停用期間，需每一個(gè)月打開“總卸荷”開關(guān)，啟動(dòng)電機(jī)