[实用新型]电气伺服岩石三轴试验系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于矿山、水利、交通、建筑、地质领域进行岩土工程中岩石力学指标测试的电气伺服岩石三轴试验系统。

背景技术

目前，国内科研机构、检测部门测试岩石在三向应力状态下力学性能，一般采用液压加载方式。这种方式存在易污染、成本高、耗能高以及维修不便的缺点。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种电气伺服岩石三轴试验系统，采用伺服电机滚珠丝杠驱动方式进行轴向、周围压力加载，彻底解决了这一问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

电气伺服岩石三轴试验系统，包括反力框架、伺服电机滚珠丝杆传动机构、导轨、提升机构、压力室、伺服静压增压装置、电器控制柜、压力传感器、闭环测控仪以及PC端，其中，所述反力框架是由底座内的下横梁、上横梁、移动横梁、四立柱组成的，且有两根滚珠丝杠通过上、下横梁内轴承座固定，移动横梁可以在滚珠丝杠上进行上下移动，以便对压力室加载，伺服电机减速通过联轴器同一根滚珠丝杠相联，通过齿轮齿条带动另一根滚珠丝杠运动。

同时，在主机的上横梁上设置一提升机构，通过提升机构可以将压力室提到下横梁正中，压力室可在导轨上运动，由底座，外壳、加压杆组成，底座内开有测试围压、孔隙压的测量孔，测量孔通过管道与伺服增压器相联；伺服增压器由两个带伺服电机减速机的增压腔组成，液体灌入增压腔中，可以在伺服静压增压器内增压到压力室内，为试件增加周围压力和孔隙压力。测围压、孔隙压、轴向垂直压力测试件变形的传感器通过电缆线同闭环测控仪相联，闭环测控仪上的各接口通过电缆线与主机中的PC端串口相联。

在本实用新型中，压力传感器可以用位移传感器来代替。

在本实用新型中，所述电机可以为伺服电机，也可以为步进电机。

在本实用新型中，测控部分中的闭环测控仪采用DSP技术或其它单片微机技术开发的，可以接收2只位移、3只压力传感器信号，并可同上位机联机使用，成功实现对电机进行控制。

    有益效果：本实用新型精度高、稳定性好、故障率底、维修方便，且能更加直观得出相关测试数据。

附图说明

图1 为本实用新型较佳实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1的电气伺服岩石三轴试验系统的较佳实施例，底座1内的下横梁12、上横梁6、移动横梁10以及四立柱7组成反力框架，两根滚珠丝杠9通过上、下横梁内轴承座固定，移动横梁10可以在滚珠丝杠9上、下移动，以便对压力室4加载，伺服减速电机13通过联轴器同一根滚珠丝杠相联，通过齿轮齿条带带动另一根滚珠丝杠运动，主机上横梁6有一提升机构5，压力室4可在导轨2上运动，通过提升机构5提到下横梁12正中，压力室4由底座11，外壳3、加压杆8组成，底座内开有测试围压、孔隙压的孔，通过管道与伺服静压增压器14相联，伺服静压增压器14由两个带伺服电机减速机15的增压腔组成，液体灌入增压腔中。液体可以在伺服静压增压器14内增压到压力室内，为试件增加周围压力和孔隙压力；测围压、孔隙压、轴向垂直压力测试件变形的传感器通过电缆线同闭环测控仪16相联，闭环测控仪16上的各接口通过电缆线与主机中电器柜、微机17上的串口相联，打印机同微机联机以便打印出结果，控制和数据处理软件安装在微机中。

 在本实施例中如需使用，将主机及伺服静压增压器14的电器柜、闭环测控仪16与各压力、位移、变形传感器用电缆线相联，微机与打印机相联，并通过电缆线与闭环测控仪16联好。

检查无误后，将闭环测控仪16、微机、主机与伺服静压增压器14电气部分与电源接通，准备好试件，放入压力室中，装好变形传感器，利用小吊车吊起压力室4，并将压力室4通过导轨2送到下横梁12中部定位。

伺服静压增压器14通过管路与压力室4相联，将液体介质置于伺服静压增压器14的增压腔内，打开微机，在主机17端选择试验内容；正式试验时，点开始键，微机发布指令给闭环测控仪16，闭环测控仪16控制主机17与伺服静压增压器14，分别给压力室4中的试件进行轴向、周围施加压力，压力、位移、变形传感器采集到试件所受压力和变形，送入闭环测控仪16，并通过串口传送给微机中，由软件进行数据处理，并通过打印机打出图表。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。