高壓伺服動真三軸試驗的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了高壓伺服動真三軸試驗機，主機由互相獨立的三套加卸載系統(tǒng)組成，其中包括兩套垂直加卸載系統(tǒng)和一套水平加卸載系統(tǒng)，均為高剛度加卸載框架。該試驗機是可以進行簡單單軸拉伸、壓縮、剪切試驗和常規(guī)三軸試驗以及真三軸試驗等多種試驗的綜合型剛性試驗機，而且試驗機能提供足夠大的壓力以滿足絕大多數(shù)巖石等材料的實驗要求，能夠實現(xiàn)在三維空間中相互垂直的三個方向上獨立向巖樣試件加靜荷載以及擾動荷載，還能單面快速卸荷。而且全部操作由計算機鍵盤及鼠標來完成，同時設有必要的手動控制裝置，操作具有方便靈活的特點。
【專利說明】高壓伺服動真三軸試驗機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及巖體力學和巖石工程研究領域，特別涉及一種模擬巖體受擾動開挖狀態(tài)下的真三軸巖爆實驗設備，具體是高壓伺服動真三軸試驗機。
【背景技術】
[0002]關于巖爆的力學實驗，國內外都進行了大量的研究工作，從單軸壓縮試驗、雙軸加載試驗、常規(guī)三軸試驗到真三軸試驗都曾有過嘗試，由于單軸壓縮試驗和雙軸加載試驗與實際巖爆發(fā)生所處的三維狀態(tài)不符合，而且常規(guī)三軸試驗是理想的軸對稱狀態(tài)，不能真實的反映工程實際中巖石的強度參數(shù)，所以只有通過真三軸來模擬巖爆試驗，但是目前的真三軸試驗的特點是剛度不足或者無法擾動或者不能快速卸荷，試驗機不能同時具備以上三種功能，剛度不足，會使實驗過程中壓板存儲和釋放能量，無法擾動，就不能再現(xiàn)開挖或者其他振動對巖體產生的影響，不能快速卸荷，很難分析迅速開挖巖體過后與發(fā)生巖爆之間有何聯(lián)系，總之，如果不同時不具備以上三個條件，無法準確地模擬巖爆實驗。
[0003]目前出現(xiàn)的真三軸試驗機只能做簡單的拉伸試驗和常規(guī)三軸試驗等單個實驗，但不能同時做拉伸、壓縮、剪切、常規(guī)三軸和真三軸試驗，為了做各種不同的試驗，需要不同的試驗機，成本花費較大。
[0004]目前真三軸巖爆實驗需要在巖樣試件添加應變片，然后通過人為分析計算，求出巖樣的極限強度、彈性模量、泊松比等巖石力學參數(shù)，實驗過程繁瑣復雜。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有實驗存在的不足，提供高壓伺服動真三軸試驗機。
[0006]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下。
[0007]高壓伺服動真三軸試驗機，主要由X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構和Z軸方向加卸載機構構成，包括機架、夾具、安裝在所述機架上的X軸左右方向加卸載機構、Y軸前后方向加卸載機構、Z軸上下方向加卸載機構以及分別用于控制所述X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構、Z軸方向加卸載機構的三套互相獨立的控制系統(tǒng)，水平加載框架包括X軸方向上的框架，為浮動框架；垂直加載框架包括Z軸和Y軸的方向上的框架；水平加載框架和垂直加載框架均為高剛度整體框架，垂直加載框架剛度是lOOOOkN/mm，水平加卸載框架剛度是4000kN/mm?？偣灿辛鶄€儲存氣罐和六個伺服閥，分別與六個不同方向上的油壓缸配合工作，水平移動加載油缸和擺桿油缸分別配有水平移動加載油缸電磁閥和擺桿油缸電磁閥。
[0008]所述X軸方向加卸載機構位于水平加載框架中，其中包括:
[0009]所述X軸方向加卸載機構包括:
[0010]四根X向拉桿，其布置成矩形。
[0011]第一 X向框架是浮動加載框架，安裝在所述機架上，并固定在所述四根X向拉桿的一端，主要包括第一 X向擾動壓板、第一 X向球頭、第一 X向剛性框、第一 X向擾動傳力桿、第一 X向力傳感器、第一 X向活塞、第一 X向擾動油缸、第一 X向位移傳感器、水平移動加載油缸。
[0012]第二 X向框架是浮動加載框架，安裝在所述機架上，并固定在所述四根X向拉桿的另一端，且與所述第一 X向框架對正，主要包括第二 X向壓板、第二 X向球頭、第二 X向傳力桿、第二 X向力傳感器、第二 X向活塞、第二 X向加卸載油缸、第二 X向位移傳感器、支撐環(huán)。
[0013]所述Y軸方向加卸載機構位于垂直加卸載框架中，其中包括:
[0014]第一 Y向框架是垂直加載框架的前側加載框架，主要包括第一 Y向壓板、第一 Y向球頭、第一 Y向傳力桿、第一 Y向力傳感器、第一 Y向活塞、第一 Y向加卸載油缸、第一 Y向位移傳感器、擺桿、彈簧、擺桿油缸，擺桿上有環(huán)，可與第一 Y向傳力桿安裝連接。
[0015]第二 Y向框架是垂直加載框架的后側加載框架，主要包括第二 Y向壓板、第二 Y向球頭、第二 Y向力傳感器、第二 Y向活塞、第二 Y向加卸載油缸、第二 Y向位移傳感器。
[0016]所述Z軸方向加卸載機構位于垂直加載框架中，其中包括:
[0017]第一 Z向框架是垂直加載框架的上方加卸載框架，主要包括第一 Z向擾動壓板、第
一Z向球頭、第一 Z向剛性框、第一 Z向擾動傳力桿、第一 Z向力傳感器、第一 Z向活塞、第
一Z向擾動油缸、第一 Z向位移傳感器。
[0018]第二 Z向框架是垂直加載框架的下側加載框架，主要包括第二 Z向壓板、第二 Z向球頭、第二 Z向力傳感器、第二 Z向活塞、第二 Z向加卸載油缸、基座、第二 Z向位移傳感器。
[0019]所述擺桿上有環(huán)，可將第一 Y向壓板套上去。
[0020]所述第一 X向擾動油缸、第二 X向加卸載油缸、第一 Y向加卸載油缸、第二 Y向加卸載油缸、第一 Z向擾動油缸、第二 Z向加卸載油缸、擺桿油缸和水平移動加載油缸均可獨立施加荷載。
[0021]所述X向、Y向、Z向的第一、第二的力傳感器與壓板之間的球頭為球型連接，使得傳感器和壓板之間能在一點角度范圍內自由轉動，保證傳力可靠和避免力各傳感器變形受損。
[0022]所述的X向、Y向、Z向的第一、第二上的力傳感器和位移傳感器均有接口，與外部測試和數(shù)據處理系統(tǒng)連接。
[0023]所述的第一 X向擾動壓板通過第一 X向擾動傳力桿將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加擾動荷載，第二 X向壓板通過第二 X向傳力桿將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加靜荷載，第一 Y向壓板通過第一 Y向傳力桿將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加靜荷載,第一 Z向擾動壓板通過第一 Z向擾動傳力桿將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加擾動荷載。
[0024]所述的安裝在擺桿上的第一 Y向傳力桿，通過控制卸載擺桿油缸和第一 Y向加卸載油缸，并在擺桿自重作用和彈簧作用下，使擺桿帶動第一 Y向傳力桿被迅速拉回以達到快速卸載。
[0025]本實用新型優(yōu)點:
[0026]1.本實用新型是一種簡單的單軸拉伸、壓縮、剪切試驗和常規(guī)三軸試驗等不同三向應力作用下的多種形式實驗，也能進行復雜的真三軸試驗，特別是真三軸下的巖爆試驗，加載系統(tǒng)三向獨立，能夠模擬單向突然卸載以及擾動荷載的巖爆試驗。此裝置具有施加荷載量程較大且穩(wěn)定、操作方便和實驗成本相對低廉等特點。[0027]2.本實用新型能實現(xiàn)單向突然卸載及多種應力路徑等多種加、卸載控制試驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型高壓伺服動真三軸試驗機的主視結構示意圖。
[0029]圖2是圖1的A— A剖視結構示意圖。
[0030]圖3是圖1的B— B剖視結構示意圖。
[0031]以上三幅圖中，拉桿1、第一X向擾動傳力桿2、第一X向球頭3、第一X向力傳感器
4、第一 X向活塞5、第一 X向擾動油缸6、第一 X向位移傳感器7、水平移動加載油缸8、送試樣小車9、巖石試件10、第二 Z向活塞11、支撐環(huán)12、第二 X向傳力桿13、第二 X向球頭14、第二 X向力傳感器15、第二 X向活塞16、滑輪17、第二 X向位移傳感器18、第二 X向加卸載油缸19、第二 X向儲存氣罐20、第二 X向伺服閥21、擺桿油缸22、擺桿油缸電磁閥23、擺桿24、第一 Z向擾動油缸25、夾具26、第一 Y向球頭27、第一 Y向傳力桿28、第一 Y向力傳感器29、第一 Y向活塞30、第一 Y向位移傳感器31、第一 Y向加卸載油缸32、第一 Z向擾動傳力桿33、第一 Z向活塞34、機架35、第一 Z向力傳感器36、第一 Z向球頭37、垂直加載框架38、第二 Y向球頭39、第二 Y向位移傳感器40、第二 Y向加卸載油缸41、第二 Y向活塞42、第
二Y向力傳感器43、導軌44、第二 Z向球頭45、第二 Z向加卸載油缸46、第二 Z向力傳感器47、第一 X向擾動壓板48、第二 X向壓板49、第一 Y向壓板50、第二 Y向壓板51、第一 Z向擾動壓板52、第二 Z向壓板53、第一 Z向位移傳感器54、第二 Z向位移傳感器55、基座56、水平加載框架57、水平移動加載油缸電磁閥58、第一 Z向伺服閥59、第一 Z向儲存氣罐60、第一 Y向伺服閥61、第一 Y向儲存氣罐62、第一 X向伺服閥63、第一 X向儲存氣罐64、第二Y向伺服閥65、第二 Y向儲存氣罐66、第二 Z向伺服閥67、第二 Z向儲存氣罐68、彈簧69、第一 X向剛性框70、第一 Z向剛性框71。
【具體實施方式】
[0032]以下結合附圖和實例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0033]本實用新型高壓伺服動真三軸試驗機的結構如圖1、圖2和圖3所示，
[0034]高壓伺服動真三軸試驗機，主要由X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構和Z軸方向加卸載機構構成，包括機架35、夾具26、安裝在所述機架35上的X軸左右方向加卸載機構、Y軸前后方向加卸載機構、Z軸上下方向加卸載機構以及分別用于控制所述X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構、Z軸方向加卸載機構的三套互相獨立的控制系統(tǒng)，水平加載框架57包括X軸方向上的框架，為浮動框架；垂直加載框架38包括Z軸和Y軸的方向上的框架；水平加載框架57和垂直加載框架38均為高剛度整體框架，垂直加載框架38剛度是lOOOOkN/mm，水平加卸載框架57剛度是4000kN/mm。總共有六個儲存氣罐和六個伺服閥，分別與六個不同方向上的油壓缸配合工作，水平移動加載油缸8和擺桿油缸22分別配有水平移動加載油缸電磁閥58和擺桿油缸電磁閥23。
[0035]所述X軸方向加卸載機構位于水平加載框架57中，其中包括:
[0036]所述X軸方向加卸載機構包括:
[0037]四根X向拉桿1，其布置成矩形。
[0038]第一 X向框架是浮動加載框架，安裝在所述機架35上，并固定在所述四根X向拉桿I的一端，主要包括第一 X向擾動壓板48、第一 X向球頭3、第一 X向剛性框70、第一 X向擾動傳力桿2、第一 X向力傳感器4、第一 X向活塞5、第一 X向擾動油缸6、第一 X向位移傳感器7、水平移動加載油缸8。
[0039]第二 X向框架是浮動加載框架，安裝在所述機架35上，并固定在所述四根X向拉桿I的另一端，且與所述第一 X向框架對正，主要包括第二 X向壓板49、第二 X向球頭14、第二 X向傳力桿13、第二 X向力傳感器15、第二 X向活塞16、第二 X向加卸載油缸19、第二X向位移傳感器18、支撐環(huán)12。
[0040]所述Y軸方向加卸載機構位于垂直加卸載框架38中，其中包括:
[0041]第一 Y向框架是垂直加載框架38的前側加載框架，主要包括第一 Y向壓板50、第一 Y向球頭27、第一 Y向傳力桿28、第一 Y向力傳感器29、第一 Y向活塞30、第一 Y向加卸載油缸32、第一 Y向位移傳感器31、擺桿24、彈簧69、擺桿油缸22，擺桿24上有環(huán)，可與第
一Y向傳力桿28安裝連接。
[0042]第二 Y向框架是垂直加載框架38的后側加載框架，主要包括第二 Y向壓板51、第
二Y向球頭39、第二 Y向力傳感器43、第二 Y向活塞42、第二 Y向加卸載油缸41、第二 Y向位移傳感器40。
[0043]所述Z軸方向加卸載機構位于垂直加載框架38中，其中包括:
[0044]第一 Z向框架是垂直加載框架38的上方加卸載框架，主要包括第一 Z向擾動壓板52、第一 Z向球頭37、第一 Z向剛性框71、第一 Z向擾動傳力桿33、第一 Z向力傳感器36、第一 Z向活塞34、第一 Z向擾動油缸25、第一 Z向位移傳感器54。
[0045]第二 Z向框架是垂直加載框架38的下側加載框架，主要包括第二 Z向壓板53、第
二Z向球頭45、第二 Z向力傳感器47、第二 Z向活塞11、第二 Z向加卸載油缸46、基座56、第二 Z向位移傳感器55。
[0046]所述擺桿24上有環(huán)，可將第一 Y向壓板50套上去。
[0047]所述第一 X向擾動油缸6、第二 X向加卸載油缸19、第一 Y向加卸載油缸32、第二Y向加卸載油缸41、第一 Z向擾動油缸25、第二 Z向加卸載油缸46、擺桿油缸22和水平移動加載油缸8均可獨立施加荷載。
[0048]所述X向、Y向、Z向的第一、第二的力傳感器與壓板之間的球頭為球型連接，使得傳感器和壓板之間能在一點角度范圍內自由轉動，保證傳力可靠和避免力各傳感器變形受損。
[0049]所述的X向、Y向、Z向的第一、第二上的力傳感器和位移傳感器均有接口，與外部測試和數(shù)據處理系統(tǒng)連接。
[0050]所述的第一 X向擾動壓板48通過第一 X向擾動傳力桿2將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加擾動荷載，第二 X向壓板49通過第二 X向傳力桿13將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加靜荷載，第一 Y向壓板50通過第一 Y向傳力桿28將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加靜荷載，第一 Z向擾動壓板52通過第一 Z向擾動傳力桿33將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加擾動荷載。
[0051]所述的安裝在擺桿24上的第一 Y向傳力桿28，通過控制卸載擺桿油缸22和第一Y向加卸載油缸32，并在擺桿24自重作用和彈簧69作用下，使擺桿24帶動第一 Y向傳力桿28被迅速拉回以達到快速卸載。[0052]本實用新型實例:
[0053]本實用新型的適用試樣尺寸可變，試樣尺寸范圍:200mm?50mmX 200mm?50mmX 200mm?50mm多種組合規(guī)格,配置相對應的壓頭夾具26,通過改變試件六面承壓板的尺寸可進行多種尺寸的真三軸試驗，位移傳感器和采集系統(tǒng)配合，通過連接計算機同時采集六個面的變形，然后再通過力傳感器采集壓力信息，再通過力采集儀連接計算機，能獲得任意時刻的應力應變的曲線。
[0054]上述技術方案中，它還包括位移采集儀，每個位移傳感器的信號輸出端通過位移采集儀連接計算機。位移傳感器測量試件六個面的變形并自動記錄。第一X向擾動油缸6設有第一 X向伺服閥63和第一 X向儲存氣罐64,第二 X向加卸載油缸57設有第二 X向伺服閥20和第二 X向儲存氣罐21，第一 Y向加卸載油缸32設有第一 Y向伺服閥61和第一 Y向儲存氣62，第二 Y向加卸載油缸41設有第二 Y向伺服閥65和第二 Y向儲存氣罐66，第
一Z向擾動油缸25設有第一 Z向伺服閥6和第一 Z向儲存氣罐6,第二 Z向加卸載油缸46設有第二 Z向伺服閥67和第二 Z向儲存氣罐68,油缸活塞上的壓力傳感器的信號輸出端通過力采集儀連接計算機，其主要作用是伺服控制壓力并通過計算機采集壓力值。這樣設計的主要作用是通過專用軟件實時分析壓力和位移信號，并發(fā)出指令給伺服控制儀執(zhí)行，同時采集壓力和位移值,并實時成圖。
[0055]上述技術方案中，水平移動加載油缸8與機架35配合，使該水平加載框架57在機架35上整體單向水平移動。
[0056]上述技術方案中，垂直加載框架38剛度是lOOOOkN/mm，水平加載框架57剛度是4000kN/mm。
[0057]上述技術方案中，上下方向Z可施加靜動荷載和逐漸卸載，第二 Z向加卸載油缸46的最大試驗力為5000kN ;測力范圍30kN?5000kN (I?100 % FS)，測力分辨率20N(± 1/180000、不分檔、全程分辨率不變)，測力精度示值的±1 %以內，力值控制波動度小于0.1% ;垂直方向加載速率:10N?lOKN/s。位移測控范圍:0?IOOmm測量精度〈±0.5% FS，測量分辨率0.001mm，位移控制波動度小于0.1% ;變形測量范圍:0?10mm，變形測量分辨率0.001mm，變形測量精度〈±0.5% FS ;第一 Z向擾動油缸25的擾動載荷波形可以是隨機波形、正弦波、三角波、方波、斜波等，振動載荷幅值可變O?500kN，頻率可變O?50HZ (幅值和頻率可協(xié)調變化)，擾動載荷的有效測力范圍O?500kN，測力精度±0.5% FS0
[0058]上述技術方案中，前后方向(Y)可施加靜荷載和快速卸載，第一 Y向加卸載油缸32和第二 Y向加卸載油缸41最大壓試驗力為3000kN，有效測力范圍20kN?3000kN(l?100% FS)，測力分辨率15N(± 1/180000、不分檔、全程分辨率不變)，測力精度示值的±1%以內，力值控制波動度小于0.1%;前后方向加載速率:10N?lOKN/s。位移測控范圍:0?100mm，測量精度〈±0.5% FS，測量分辨率0.001mm，位移控制波動度小于0.1% ;變形測量范圍:0?10mm，變形測量分辨率0.0005mm，精度±0.5% FS ；
[0059]上述技術方案中，左右方向(X)可施加靜動荷載和逐漸卸載，第二 X向加卸載油缸19的最大試驗力為3000kN，有效測力范圍20kN?3000kN(l?100% FS)，測力分辨率15N(± 1/180000、不分檔、全程分辨率不變)，測力精度示值的± I %以內，力值控制波動度小于0.1% ;水平方向加載速率:10N?lOKN/s。位移測控范圍:0?200mm，測量精度<±0.5% FS，測量分辨率0.001mm，位移控制波動度小于0.1% ;變形測量范圍:0?10mm，變形測量分辨率0.0005mm，變形測量精度〈±0.5% FS ;第一 X向擾動油缸6的擾動載荷波形可以是隨機波形、正弦波、三角波、方波、斜波等，振動載荷幅值可變O?500kN，頻率可變O?50HZ(幅值和頻率可協(xié)調變化)，擾動載荷的有效測力范圍O?500kN，測力精度±0.5% FS0
[0060]上述技術方案中，配置有快速卸載裝置，可以自動鎖緊、自動脫落。
[0061]上述技術方案中，在真三軸三向六面受壓力狀態(tài)下的快速卸荷擾動實驗，第一 Y向傳力桿28可套在擺桿24的環(huán)上，通過控制卸載擺桿油缸22和第一 Y向加卸載油缸32，并在擺桿24自重作用和彈簧69作用下，使擺桿24帶動第一 Y向傳力桿28被迅速拉回以達到快速卸載，實現(xiàn)第一 Y向的單面突然卸載的卸載實驗；還可通過第一 X向擾動油缸6和第一 Z向擾動油缸25可實現(xiàn)在單面突然卸載后第一 X向和第一 Z向增加擾動荷載；當在第
二X向加卸載油缸19的加卸載時，能夠在在第一 X向剛性框70上產生反作用力，使得在試件的X方向上產生一對作用力和反作用力，當在第二 Z向加卸載油缸46的加卸載時，能夠在第一 Z向剛性框71產生反作用力，使得在試件的Z方向上產生一對作用力和反作用力，從而實現(xiàn)在單面突然卸載后在X方向和Z方向上壓力的加載和卸載試驗，其中Z方向和X方向上壓力的加載和卸載試驗，可實現(xiàn)上下、左右的水平方向壓力逐漸加載和卸載試驗，要求上下或左右水平方向的壓力加載和卸載同步。
[0062]本說明書未做詳細描述的內容屬于本領域專業(yè)技術人員公知的現(xiàn)有技術。
【權利要求】
1.高壓伺服動真三軸試驗機，其特征在于，主要由X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構和Z軸方向加卸載機構構成，包括機架(35)、夾具(26)、安裝在所述機架(35)上的X軸左右方向加卸載機構、Y軸前后方向加卸載機構、Z軸上下方向加卸載機構以及分別用于控制所述X軸方向加卸載機構、Y軸方向加卸載機構、Z軸方向加卸載機構的三套互相獨立的控制系統(tǒng)，水平加載框架(57)包括X軸方向上的框架，為浮動框架；垂直加載框架(38)包括Z軸和Y軸的方向上的框架；水平加載框架(57)和垂直加載框架(38)均為高剛度整體框架，垂直加載框架(38)剛度是lOOOOkN/mm，水平加卸載框架(57)剛度是4000kN/mm，總共有六個儲存氣罐和六個伺服閥，分別與六個不同方向上的油壓缸配合工作，水平移動加載油缸⑶和擺桿油缸(22)分別配有水平移動加載油缸電磁閥(58)和擺桿油缸電磁閥(23)； 所述X軸方向加卸載機構位于水平加載框架(57)中，其中包括: 所述X軸方向加卸載機構包括: 四根X向拉桿(I)，其布置成矩形； 第一 X向框架是浮動加載框架，安裝在所述機架(35)上，并固定在所述四根X向拉桿(I)的一端，主要包括第一 X向擾動壓板(48)、第一 X向球頭(3)、第一 X向剛性框(70)、第一 X向擾動傳力桿⑵、第一 X向力傳感器⑷、第一 X向活塞(5)、第一 X向擾動油缸(6)、第一 X向位移傳感器(7)、水平移動加載油缸(8)； 第二 X向框架是浮 動加載框架，安裝在所述機架(35)上，并固定在所述四根X向拉桿(I)的另一端，且與所述第一 X向框架對正，主要包括第二 X向壓板(49)、第二 X向球頭(14)、第二 X向傳力桿(13)、第二 X向力傳感器(15)、第二 X向活塞(16)、第二 X向加卸載油缸(19)、第二 X向位移傳感器(18)、支撐環(huán)(12)； 所述Y軸方向加卸載機構位于垂直加卸載框架(38)中，其中包括: 第一 Y向框架是垂直加載框架(38)的前側加載框架，主要包括第一 Y向壓板(50)、第一Y向球頭(27)、第一 Y向傳力桿(28)、第一 Y向力傳感器(29)、第一 Y向活塞(30)、第一Y向加卸載油缸(32)、第一 Y向位移傳感器(31)、擺桿(24)、彈簧(69)、擺桿油缸(22),擺桿(24)上有環(huán)，可與第一 Y向傳力桿(28)安裝連接； 第二 Y向框架是垂直加載框架(38)的后側加載框架，主要包括第二 Y向壓板(51)、第二Y向球頭(39)、第二 Y向力傳感器(43)、第二 Y向活塞(42)、第二 Y向加卸載油缸(41)、第二 Y向位移傳感器(40)； 所述Z軸方向加卸載機構位于垂直加載框架(38)中，其中包括: 第一 Z向框架是垂直加載框架(38)的上方加卸載框架，主要包括第一 Z向擾動壓板(52)、第一 Z向球頭(37)、第一 Z向剛性框(71)、第一 Z向擾動傳力桿(33)、第一 Z向力傳感器(36)、第一 Z向活塞(34)、第一 Z向擾動油缸(25)、第一 Z向位移傳感器(54)； 第二 Z向框架是垂直加載框架(38)的下側加載框架，主要包括第二 Z向壓板(53)、第二 Z向球頭(45)、第二 Z向力傳感器(47)、第二 Z向活塞(11)、第二 Z向加卸載油缸(46)、基座(56)、第二 Z向位移傳感器(55)； 所述擺桿(24)上有環(huán)，可將第一 Y向壓板(50)套上去； 所述第一 X向擾動油缸(6)、第二 X向加卸載油缸(19)、第一 Y向加卸載油缸(32)、第二 Y向加卸載油缸(41)、第一 Z向擾動油缸(25)、第二 Z向加卸載油缸(46)、擺桿油缸(22)和水平移動加載油缸(8)均可獨立施加荷載； 所述X向、Y向、Z向的第一、第二的力傳感器與壓板之間的球頭為球型連接，使得傳感器和壓板之間能在一點角度范圍內自由轉動，保證傳力可靠和避免力各傳感器變形受損；所述的X向、Y向、Z向的第一、第二上的力傳感器和位移傳感器均有接口，與外部測試和數(shù)據處理系統(tǒng)連接； 所述的第一 X向擾動壓板(48)通過第一 X向擾動傳力桿(2)將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加擾動荷載，第二 X向壓板(49)通過第二 X向傳力桿(13)將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加靜荷載，第一 Y向壓板(50)通過第一 Y向傳力桿(28)將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加靜荷載，第一 Z向擾動壓板(52)通過第一 Z向擾動傳力桿(33)將荷載傳給式樣，以此方式對試樣施加擾動荷載； 所述的安裝在擺桿(24)上的第一 Y向傳力桿(28)，通過控制卸載擺桿油缸(22)和第一 Y向加卸載油缸(32)，并在擺桿(24)自重作用和彈簧(69)作用下，使擺桿(24)帶動第一Y向傳力桿(28) 被迅速拉回以達到快速卸載。
【文檔編號】G01N3/00GK203798658SQ201420227384
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權日:2014年5月6日
【發(fā)明者】蘇國韶, 鄧志恒, 郝慶澤, 張喜德, 莫純, 江權 申請人:廣西大學