一、產品介紹:
三軸壓縮煤巖強度及變形特征的試驗機是通過模擬煤巖在地下的三維應力狀態(軸向壓力+圍壓),實現對煤巖強度(如三軸抗壓強度)、變形特征(軸向/徑向應變、泊松比等)、破壞模式的精準測試,支持不同圍壓、加載速率、溫度等條件的試驗。
二、結構組成及參數介紹
1. 機械結構系統
主機框架:采用剛性結構(如四柱式),保證軸向加載時的穩定性,減少機身變形對測試精度的影響。
壓力室(三軸室):核心部件,用于放置煤巖試樣并施加圍壓。
材質:高強度合金(如不銹鋼),能承受高圍壓(通常可達0-100MPa,滿足深部煤巖試驗需求)。
密封設計:采用液壓密封或機械密封,防止圍壓介質(油或水)泄漏
試樣尺寸適配:支持圓柱形試樣(常見直徑50mm、100mm,高度為直徑的2-2.5倍,符合煤巖試驗標準)。
2. 加載系統
軸向加載:驅動方式:伺服液壓系統(精度高、響應快),通過液壓缸施加軸向壓力,加載范圍通常0-2000kN(可根據試樣強度調整)。
加載模式:支持位移控制、力控制、應變控制等,滿足不同試驗需求(如勻速加載、分級加載)。
圍壓加載:
驅動方式:獨立伺服液壓泵,為壓力室提供穩定圍壓,圍壓控制精度通常≤±0.1MPa。
壓力傳遞介質:液壓油(粘性小,響應快)或水(成本低,適用于低圍壓場景)。
3. 測量與傳感系統
力值測量:軸向力通過高精度拉壓力傳感器(精度≤0.5%FS)測量,圍壓通過壓力傳感器監測。
變形測量:
軸向變形:軸向引伸計(安裝在試樣兩端,測量軸向位移,精度≤±0.01mm)。
徑向變形:環向引伸計或徑向位移傳感器(測量試樣直徑變化,計算徑向應變)。
環境參數測量(可選):若涉及溫度影響,可加裝溫度傳感器和溫控裝置,控制范圍通常20-200℃。
4. 控制系統
硬件:工業計算機+伺服控制器,實現對軸向加載、圍壓加載的同步/獨立控制。
軟件:具備參數設置(圍壓值、加載速率等)、實時數據采集(力、位移、應變)、曲線顯示(應力-應變曲線)、數據存儲與分析功能。
控制精度:加載速率控制精度≤±1%,位移測量精度≤±0.1%FS。
5. 安全保護系統
過載保護:當軸向力或圍壓超過設定閾值時,自動停止加載。
壓力室安全:超壓報警、防爆設計,防止高壓下介質泄漏或部件損壞。
緊急停機:配備物理緊急按鈕,應對突發情況。