ATES2500P 广工牌边坡土层预应力雨淋试验系统

一、设备简介

该系统主要用于模拟高速公路边坡土层，沟渠及水库坡底加固段，岩土开采、隧道挖掘、矿物开采、有色金属开采、煤炭开采等岩土层变化的试验过程。通过伺服加载作动器，可实现岩土应力的模拟试验。

可通过填充不同相似材料，模拟各类复杂的岩土环境。正面大面积观察窗能够更好的观察，记录试验过程中各类变化。采用自平衡设计理念，安装时无需反力地槽。

该模型加载系统由：模型箱装置、伺服作动器一套、力值传感器、位移传感器、控制软件、电液伺服油源、电脑，倾角及水淋系统等组成；

可检测试验内容：

1. 岩土开采

2. 隧道挖掘

3. 矿物开采

二、模型箱装置

1. 试验装置由1套自平衡工作台、1套网格式前挡板、1块高强度钢化玻璃、2套模块化侧挡板、1套模块化后挡板、3件可拆卸模块、2根立柱、1根横梁、1套作动器、1套工装夹具及测控系统组成。

2. 设备整体外观尺寸为2000×1800×2700（长×宽×高），内部可用空间为800×800×1000（长×宽×高）

3. 模型箱与工作台螺栓连接，下层地板为复合结构，预置角度油缸和类搓板底板，

4. 工作台可承受静态承载力为2500KN（10mpa），反力架可承受静态承载力为3000KN，整套设备可承受竖向静态承载力为3000KN。

5. 大行程作动器可提供2500KN的竖向加载力。

6. 各连接面进行精密机械加工，反力架整体进行退火处理，消除残余应力；

7. 主要安装面预留安装接口及功能扩展接口。

8. 所有钢构件均采用Q355B 结构钢，符合国标检测标准，各连接面均进行机加工。

9. 采用E5003～E5016 系列焊条焊接。

10. 立柱，横梁焊接角度尺寸公差±35′，焊接件线度尺寸公差±4.5mm(L<4m)，±8.0mm(L>4m)。

11. 各钢构件外表面进行喷砂除锈处理后，并立即喷涂环氧富锌底漆二遍，面漆二遍。

12. 立柱及所有梁上按模数设置的孔均采用模钻或数控加工的方式，孔间距误差不大于0.2mm。

三、雨淋系统（如图示）

通过调整水泵流量，及喷头角度和喷头数量实现点雨量的调整，实现模拟小雨中雨暴雨及山洪暴发时的特定形态，验证不同土质角度时的抗冲刷性能。

试样压缩完成后拆掉围板，将雨林系统模拟车推入框架，连接水路后根据需要调整出水量及喷淋角度，通过液压系统调整角度油缸的位置，实现不同倾角。

四、多通道协调加载控制软件

1. 该产品使用功能强大的AJTestV3.0全数字多通道伺服控制系统。由伺服作动器、负荷传感器、位移传感器、全数字闭环控制软件与计算机再加上伺服液压站共同组成一个闭环的测量控制操作系统，因此，可以设置和选择各种试验规程，可以自动精确地控制试验过程，并自动测量各阶段试验参数，保证了试验的高精度。

2. 该专用试验软件是在windows平台下开发的，保证试验操作简便和通用性，试验数据的处理、保存、传输容易和便捷，试验过程曲线在显示器上实时显示。

3. 可实现长时间连续快速加荷、保载和卸载，等速率加荷、长时间保载、等速率卸载、等速率位移等闭环控制。

4. 软件主界面主要功能包括：恒应力控制、恒位移控制、恒变形控制、恒位移速度控制、恒力速度控制、恒变形速度控制，可设置一定的循环步骤。并可在多种控制方式间实现无冲击转换，实现全自动闭环控制。

上图例：反复加载试验曲线

5. 编程控制功能举例：

u 第1步:位移控制：0.8(mm/s),目标载荷：10（kN），保持时间20秒。

u 第2步:载荷控制：2（kN/s）,目标应力：30（MPa），保持时间1分钟。

u 第3步:位移控制：0.5(mm/s),目标载荷：80kN，保持时间1小时。

u 可灵活设置，操作性更强！

6. 可显示多种曲线：力-时间、力-位移、位移-时间、力-变形、变形-时间等。

7. 软件界面集成控制功能，可设置控制方式，功能强大，获得全国科研工作者的热烈好评。

8. 数据采集和分析功能：能对试验实现实时采集，对试验特性曲线实现动态显示。

9. 可处理试验力、位移、时间、变形的曲线。

10. 过载和限位保护功能：具有软件和机械两级限位保护，负荷超过额定值的10%时自动停机保护。

11. 试验数据采用数据库管理方式，便于查询和维护。

五、大行程高精度伺服油缸

液压油缸的密封元件全部采用进口专用高速密封元件。活塞杆的支撑打破传统设计，采用非金属支撑、大间隙设计，具有高速不烧结自润滑的特点。伺服直线作动器振幅极限位置设计液压缓冲区，避免运行失控对作动器产生损伤。

大行程高精度伺服油缸1只.

u 试验压力：2500kN；

u 行程：400mm；单出杆双作用；

u 速度：0.1～100mm/min（可快速升降、也可恒应力保持）

u 试验精度：±1%

u 作动器位移分辨率：0.001mm

u 力分辨率：1/500000码；

u 试验力有效测量范围：1%-99.9%；

u 配置高精度力传感器

u 配置位移传感器测量；

六、电液伺服*油源

伺服泵站：伺服泵站是新型*油源，采用伺服电机带动油泵提供动力，可根据不同加载力自动选择电机转速，提供恒定的持续的动力来源。该系列产品具有使用方便，压力输出稳定，可靠性好、噪音低等特点。整体性能与产品技术水平相当。该系列泵站额定压力可在0-40MPa内无级调整，系统流量可根据试验要求调整流量，节约能源。该系列泵站已泛应用于各种电液伺服加载试验系统。

泵站由金属框架外壳、油箱、油泵电机组、管路、电控系统、过滤系统等部分组成。

泵站油箱采用全封闭设计，防止外界杂质进入液压系统对液压油的污染。

油泵、电机组配置采用串联双弹性支撑方式，配合减震机构，进一步减少泵站噪音。

采用多组油泵电机组并联，可根据试验要求任意组合使用，节约能源。

系统压力调整：采用PID自适应功能调定系统压力，控制液压系统溢流量以降低调压误差；为电液伺服试验系统提供稳定的系统压力,压力输出精度±0.01。

由主溢流阀、进回油路、安全阀和换向阀、精密滤油器组成的液压模块用于调整泵站输出系统压力及精密过滤，可有效防止液压系统工作时产生的冲击；

泵站配置吸油过滤器、精密过滤器、回油过滤器三道过滤保护，其中精密过滤器过滤精度为5μm，保护液压油不受污染。

泵站配置温控表，液位计、压力传感器等必要传感器；具有油温报警、液位报警、电机过载保护等多种安全报警功能。

标配高精度5μm高压滤油器。

电机功率：1.5kW；

无需任何冷却系统，无需室外冷却塔建设，更加节能环保，无噪音污染；