德國wille 巖石直剪試驗系統(tǒng)

德國wille巖石直剪試驗儀系統(tǒng)由加載框架、直剪試驗組件、伺服液壓動力源、高數(shù)字控制器和用于控制測試的軟件組成。 位于剪切箱中的試件將同時受到由軟件控制的法向和剪切應(yīng)力的加載。所有的力和位移都由*的傳感器采集得到，可確定圓柱形、棱柱形、立方體或不規(guī)則形狀片段的各種尺寸試件的剪切強(qiáng)度。

巖石直剪試驗儀系統(tǒng)旨在確定完整或有節(jié)理的巖石或混凝土試件的剪切強(qiáng)度。巖石直剪儀可以測試圓柱形、棱柱形、立方體或不規(guī)則形狀的各種尺寸的巖樣。 閉環(huán)伺服控制剪切裝置包括：一個特殊的框架結(jié)構(gòu)，由兩個分別產(chǎn)生垂直力和剪切力的剛性框架組成，特殊的配置組合避免了摩擦和扭矩。

德國wille巖石直剪儀系統(tǒng)包括一個液壓站，結(jié)合兩個單獨(dú)的閥門系統(tǒng)、兩個單獨(dú)的控制器和兩個低摩擦液壓缸。 剪切盒包括由直線軸承引導(dǎo)的不會傾斜的自由上下剪切架、固定的上剪切架和導(dǎo)向的加載作動器。整個系統(tǒng)*自動化，并由靈活且可編程的 GEOsys 軟件控制。 可提供各種傳感器、變送器、剪切盒和實驗選項。

產(chǎn)品特點(diǎn)

▍ 高強(qiáng)度的堅固結(jié)構(gòu)架適用于對巖石、滑動面和建筑材料進(jìn)行的巖石直剪試驗

▍ 高精度力傳感器用于測量和控制剪切應(yīng)力和法相應(yīng)力（可選的）

▍ 包括用于測量剪切應(yīng)變率（和閉環(huán)控制）的水平位移傳感器和用于測量軸向變形的垂直位移傳感器

▍ 剪切箱包括由直線軸承引導(dǎo)的可傾斜的自由上下剪切架、固定的上剪切架和導(dǎo)向負(fù)載活塞

▍ 易于試件安裝和清潔，帶有前門的透明測試區(qū)防護(hù)裝置

▍ 圓柱形、棱柱形、立方體或不規(guī)則形狀和不同尺寸的各種試件

▍ 高速動態(tài)控制器（2.5 kHz 或 10 kHz），用于監(jiān)測測量值和閉環(huán)控制，例如荷載、位移、位置

▍ 巖石直剪儀系統(tǒng)能夠應(yīng)用不同的應(yīng)力路徑或應(yīng)變率測試

▍ 具有高品質(zhì)噪音保護(hù)和應(yīng)急功能的液壓源

▍ 數(shù)字設(shè)置的PID控制參數(shù)，可優(yōu)化和調(diào)整測試參數(shù)

▍ 具有縮放和凍結(jié)功能的實時圖形軟件，可隨時打印

主要配置

① 高剛度加載架
② 法相荷載作動器
③ 法相荷載傳感器
④ 剪切盒（上盒和下盒），和LVDT位移傳感器
⑤ 鎖定球座
⑥ 伺服液壓動力源
⑦ 剪切作動器
⑧ 高剛度框架
⑨ 剪切盒的直線導(dǎo)軌和滑車
說明：高高速控制器和軟件 (圖片里未顯示)

直剪架
高剛性框架，由4個鋼柱和兩個用于垂直力和剪切力的作動器器組成，特殊配置組合以避免摩擦和扭矩，用于測定巖石試件、混凝土以及任何固體材料的剪切強(qiáng)度和蠕變特性。
該設(shè)備適用于圓柱形、棱柱形或不規(guī)則形狀的固體或不連續(xù)巖芯。該系統(tǒng)使用兩個單獨(dú)的伺服液壓執(zhí)行器，以盡可能高的精度向試件施加軸向和剪切荷載。其的伺服閥允許單獨(dú)的剪切速率，并使系統(tǒng)具有對荷載、位移、位置和體積或流量選項的高速閉環(huán)控制。該系統(tǒng)能夠進(jìn)行不同的應(yīng)力路徑或應(yīng)變率的測試。
作動器集成位移傳感器，用于全量程控制位置和速度的測量。

剪切作動器是閉環(huán)伺服控制的不同量程的雙作用（推/拉）油缸。它與剪切盒牢固連接，位于直線軸承導(dǎo)軌上，便于移動進(jìn)行試件設(shè)置，并減少測試過程中水平方向的摩擦。
安裝在滑動軸承上的法向荷載反力架，以限度地減少水平摩擦，同時在整個剪切位移過程中保持法向載荷垂直。

傳感器
不同類型和范圍的高質(zhì)量傳感器可用于測量閉環(huán)系統(tǒng)控制的變形和位移，例如：軸向位移傳感器、水平位移傳感器、高精度軸向荷載傳感器、高精度剪切荷載傳感器

荷載傳感器
我們有各種能夠滿足您的測試要求并用于巖石直剪儀設(shè)備中的法向力和剪切力的測量的荷載傳感器。 所有荷載傳感器均在工廠進(jìn)行了全量程校準(zhǔn)，校準(zhǔn)單位為kN。 外部荷載傳感器可以提供各種量程，可達(dá)法向力或剪切力的負(fù)載能力。

▍ 測量范圍：高達(dá)1000 kN
▍ 荷載分辨率：0.1 kN（經(jīng)過放大器）
▍ 精度：0.1%
▍ 過負(fù)荷：150%
▍ 工作溫度：室溫

位移測量
剪切盒的剪切位移和法向位移可由多個LVDT記錄，可根據(jù)用戶要求配置不同數(shù)量。 垂直位移可以通過位于剪切盒側(cè)面（互差90度）的 4 個 LVDT 測量，并測量法向位移、俯仰和滾轉(zhuǎn)。 剪切位移 LVDT 可以是直接連接到下剪切箱的兩個數(shù)字?？梢詼y量法向位移、剪脹力、剪切位移和旋轉(zhuǎn)（如果允許），通常具有高達(dá) ± 25 毫米的短行程，并在工廠進(jìn)行全量程工廠校準(zhǔn)，校準(zhǔn)單位為毫米。

剪切盒
剪切箱由一個由直線軸承引導(dǎo)的可傾斜的自由上下剪切架、一個固定的上剪切架和一個導(dǎo)向負(fù)載活塞組成。有多種可用尺寸，300x300mm或直徑300mm，（剪切盒可根據(jù)需要更換）。矩形剪切盒可以使用特殊夾具來適用于較小的試件。
剪切盒上部是固定的，下部可移動，安裝在直線導(dǎo)軌軸承上，限度地減少水平方向的摩擦。 剪切盒上部連接到球形座壓板，具有鎖定機(jī)構(gòu)，以防止任何剪切平面的旋轉(zhuǎn)。 如果需要，它還可以根據(jù)要求在橫滾軸和俯仰軸中的一個或兩個軸上配置可使剪切平面旋轉(zhuǎn)。交付包括：
● 上部剪切盒鎖緊鉗  300x300x150mm
● 下部剪切盒鎖緊鉗 300x300x150mm
● 軸向荷載承壓板
● 用于剪力架高度補(bǔ)償和減縮的安裝適配器
注意：可提供根據(jù)要求的試件尺寸進(jìn)行定制

試件準(zhǔn)備附件
該系統(tǒng)隨機(jī)附帶專用工具，可快速輕松地操作剪切盒（安裝和拆卸）。 剪切盒的試件制備和組裝在我們的用戶手冊中有詳細(xì)說明。 此外，我們熟練的安裝工程師能夠在您的實驗室進(jìn)行詳細(xì)的演示。 可根據(jù)要求提供適用于各種試件尺寸的試件制備附件和設(shè)備，包括：鉆芯機(jī)、巖石鋸、研磨機(jī)等。

液壓動力源
液壓動力單元系列為執(zhí)行器、液壓增壓器和伺服液壓試驗機(jī)提供平穩(wěn)的液壓流體，以滿足測試系統(tǒng)需求。
由于液壓系統(tǒng)的動態(tài)性能取決于輸入油流量和油缸內(nèi)的壓力，因此我們提供寬泛的流量范圍以滿足您的動態(tài)試驗需求。 所有組件都安裝方便，易于操作。
液壓動力源的一個關(guān)鍵特點(diǎn)是它們提供符合需求的流量控制，可以提供210bar、280bar 或 340bar 的恒壓。 它們可以置于加載架旁邊，也可遠(yuǎn)離加載架。
油水換熱器或空氣換熱器可控制液壓油的溫度。 當(dāng)溫度超過預(yù)設(shè)值時，溫度開關(guān)會關(guān)閉液壓動力單元，前面板上的指示燈體現(xiàn)溫度水平。
可按要求提供閉環(huán)冷卻設(shè)備（適于油水換熱器），并可集成到設(shè)備中。

主要特點(diǎn)

▍ 產(chǎn)生平穩(wěn)的液壓流體，不會出現(xiàn)壓力尖峰
▍ 流速范圍從 3.8 LPM 到 54 LPM
▍ 使用特殊隔音罩以降低噪音水平
▍ 自動可變流量/恒壓
▍ 電源操作鍵位于前面板，也可作為附加選項進(jìn)行遙控操作
▍ 設(shè)備上有實體的緊急停止按鈕
▍ 溫度保護(hù)（限制）
▍ 熱恒溫調(diào)節(jié)閥確保小用水量
▍ 安靜的內(nèi)置齒輪泵，具有恒定的供油量
▍ 帶電氣模式的電機(jī)功率指示
▍ 可提供控制軟件

▍ 各種油箱容量

▍ 使用壽命長

▍ 整個液壓源包括：高壓伺服閥、熱交換器、液壓油加注口、液壓軟管組（標(biāo)準(zhǔn)長度）、油濾清器、油壓和/或液位計、溫度指示器、緊急停止按鈕、多重隔振、*內(nèi)置齒輪泵、泄壓閥

選配：●循環(huán)水系統(tǒng)（冷水機(jī)），減少冷卻水用量  ●提供風(fēng)冷和水冷兩種類型

前面板布局

指示燈：主開關(guān)、緊急停止、“開始”、“啟動”（指示燈）、重置、壓力表、油濾（臟）、油位低（閃爍）、油溫高（閃爍）、電機(jī)溫度：油泵電機(jī)過載、急停：按下急停按鈕后亮起

空氣冷卻方式
空氣冷卻方法使用大型風(fēng)扇，迫使冷空氣通過散熱器的葉片，從而快速有效地降低熱油的溫度。 熱油在散熱器中循環(huán)冷卻，重新恢復(fù)工作狀態(tài)。 對于大流量的電源組，風(fēng)扇須產(chǎn)生足夠量的冷空氣或建議使用水冷方式。

水冷方式
在這種方法中，使用冷卻水來降低油的溫度，使其達(dá)到工作溫度條件。 須根據(jù)液壓源的功率，正確計算冷水的流量，以提供的制冷性能。 采用水冷方式裝置的噪音水平要優(yōu)于風(fēng)冷方式。 例如，流量為7LPM的液壓源，水冷方式的噪音水平為51db，非常安靜，而風(fēng)冷方式為62db（該值以1米距離為單位測量）。

數(shù)字控制器

數(shù)字高速高分辨率可擴(kuò)展實時控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，24 位分辨率，高達(dá) 10KHz 的控制和數(shù)據(jù)采集。動態(tài)控制器適用于電機(jī)控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng)。可驅(qū)動 ±10 V 的液壓設(shè)備，能夠采集各種傳感器的信號，例如荷載傳感器、LVDT、應(yīng)變計、引伸計、熱電偶等。 控制器功能強(qiáng)大，允許通過智能傳感器插頭對測量傳感器和控制參數(shù)進(jìn)行模塊化設(shè)計，模塊可存儲校準(zhǔn)參數(shù)，因此可以根據(jù)應(yīng)用靈活使用。

產(chǎn)品特點(diǎn)

▍ 多達(dá) 32 個低噪聲閉環(huán)控制通道，用于靜態(tài)和動態(tài)試驗

▍ 每個軸 24 位分辨率（例如，力、位移、壓力、應(yīng)變等）

▍ 具有數(shù)字控制器參數(shù)設(shè)置和所有控制功能之間的無擾切換

▍ 所有控制功能之間平滑轉(zhuǎn)換

▍ 完整、同步傳輸數(shù)據(jù)，無任何數(shù)據(jù)丟失

▍ 數(shù)字可調(diào)控制器參數(shù)（PID 參數(shù)）

▍ 簡單靈活的試驗或設(shè)定點(diǎn)參數(shù)調(diào)整

▍ 外部連接的 I / 0 處理

▍ 使用電腦軟件進(jìn)行配置和設(shè)置

GEOSYS 試驗軟件

GEOsys 是 Windows 下的多功能模塊化控制和數(shù)據(jù)采集軟件。用戶可以通過圖形界面上的結(jié)構(gòu)化 Windows 指令對復(fù)雜的用戶自定義試驗序列進(jìn)行簡單編程。

GEOsys 利用靈活的可編程系統(tǒng)來控制協(xié)調(diào)各種試驗流程的試驗設(shè)備。靈活的操作面板提供了用于配置硬件設(shè)備的工具、用于執(zhí)行加載程序的編輯器以及分析、仿真和數(shù)據(jù)存儲功能。

該軟件支持試驗環(huán)境的模塊化結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)靈活的配置，滿足用戶的特定要求。該軟件的重要關(guān)鍵特性是，用戶可以通過圖形界面使用結(jié)構(gòu)化的 Windows 操作簡單而自由地編寫標(biāo)準(zhǔn)或復(fù)雜的試驗序列。

Geosys 軟件擁有強(qiáng)大的功能，它不僅與我們的產(chǎn)品兼容，而且還可以與其他制造商的硬件一起使用，為類似或更高標(biāo)準(zhǔn)的硬件提供數(shù)據(jù)采集和試驗控制。

產(chǎn)品特點(diǎn)

▍ 滿足所有試驗需求的*試驗平臺，無論是土力學(xué)、瀝青、巖石還是其他的動態(tài)和靜態(tài)試驗

▍ 控制和數(shù)據(jù)采集軟件

▍ 同步所有動態(tài)作動器

▍ 自由可編程的試驗序列控制和公式編輯器（升級版）

▍ 使用的并行配置通道對每個通道進(jìn)行完整的實時數(shù)據(jù)采集和閉環(huán)控制

▍ 靈活且用戶友好

▍ 支持同類廠商功能 ASCII 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換選項

▍ PID 參數(shù)的設(shè)置（參數(shù)優(yōu)化或調(diào)整取決于材料）

▍ 易于管理的用戶角色（系統(tǒng)管理員、服務(wù)人員、試驗開發(fā)人員、實驗員）——減少出錯的可能性

▍ 單獨(dú)于操作系統(tǒng)平臺的軟件，例如適用于 WINDOWS、LINUX 或 MAC OSX 等

▍ 用戶可以通過圖形界面使用結(jié)構(gòu)化的 Windows 操作，簡單而自由地編程標(biāo)準(zhǔn)或復(fù)雜的試驗序列

▍ 適用于多達(dá)任意數(shù)量的同步且單獨(dú)的實時、閉環(huán)控制通道、機(jī)器或試驗設(shè)備，例如軸向載荷、圍壓、孔隙水壓、孔隙氣壓等

▍ 硬件組件的管理，自定義測量值計算

▍ 語言：英語、德語、俄語、中文、波蘭語等

直剪試驗?zāi)K
GEOsys專為閉環(huán)控制的靜態(tài)和動態(tài)試驗而設(shè)計，適用于材料試驗中的所有試驗應(yīng)用，例如應(yīng)力控制、應(yīng)變控制、應(yīng)力路徑、循環(huán)?？杉虞d正弦波、矩形、三角波和自定義波等任何類型的波形。控制和數(shù)據(jù)采集軟件，還具有根據(jù)ASTM或ISRM或其他標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行試驗的不同模塊。
直剪模塊可運(yùn)行常規(guī)剪切測試、殘余和增量測試。 它還可以在多個水平的法向應(yīng)力和不同的剪切變形率下運(yùn)行單級或多級剪切測試。

直剪測試系統(tǒng)根據(jù) ASTM D5607-08 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，可施加恒定法向荷載(CNL)、恒定法向應(yīng)力 (CNS) 和恒定法向剛度。

下面這些機(jī)械參數(shù)可由系統(tǒng)測量獲得：
● 峰值和殘余剪切強(qiáng)度
● 內(nèi)摩擦角
● 表觀凝聚力
● 剪脹角
● 法向剛度
● 剪切剛度

在試驗后和試驗期間，可以隨時使用模擬量和運(yùn)行狀態(tài)顯示，以及帶有縮放和凍結(jié)功能的實時圖形打印輸出。 以下是常規(guī)直剪試驗的示例：
● 剪切應(yīng)力(MPa) 對應(yīng) 剪切位移(mm)
● 剪切位移 (mm) 對應(yīng) 垂直位移 (mm)
● 剪切應(yīng)力 (MPa) 與法向應(yīng)力 (MPa)

可自由編輯的軟件
該軟件的優(yōu)勢在于其適用范圍，即使是沒有經(jīng)驗的用戶也能在很短的時間內(nèi)編寫復(fù)雜的測試過程。軟件具有在操作期間優(yōu)化機(jī)器調(diào)節(jié)的可能性，任何調(diào)整的效果在圖中立即可見。PID控制參數(shù)可存儲為文件格式，因此在執(zhí)行不同的測試程序時，均專門對該測試進(jìn)行了的參數(shù)優(yōu)化。所有測試程序都可以實時或更快地針對具有可定制行為的虛擬樣本輕松模擬和驗證?？梢詫?biāo)準(zhǔn)測試模板進(jìn)行客戶定制修改。

升級選項

▍ 溫度控制組件：直剪切試驗儀是可升級的，允許用戶以0.1°C的精度控制和監(jiān)測從低溫到高溫。 溫度的控制可以通過主軟件來進(jìn)行控制。低溫和高溫選項（-20℃ 至 + 100℃，精度 <>，內(nèi)部溫度傳感器進(jìn)行閉環(huán)控制加熱，在測試過程中同時監(jiān)測溫度，控制系統(tǒng)在測試過程中同時顯示設(shè)定值和實際值，可編程功能/通過PC軟件實現(xiàn)*自動化，可自由編程測試期間所有控溫階段，如梯度增加或減少、恒溫或改變的功能。
▍ 超聲波測量系統(tǒng)：這是一個單獨(dú)的系統(tǒng)，由所需的電氣和機(jī)械硬件組成，例如 信號調(diào)節(jié)器和脈沖發(fā)生器、超聲波速度和數(shù)據(jù)采集控制器、包括繼承了P波和S波（可選 S1 和 S2）超聲波傳感器的壓盤以及所需的軟件。軟件針對巖石試件的超聲波速度測量。 該系統(tǒng)可用于高達(dá) 200°C 的溫度和高達(dá) 210 MPa 的壓力的環(huán)境。