普通混凝土轴心抗压试验机是用于测定混凝土轴心抗压强度的设备。该设备通过施加轴向压力,使混凝土试样在轴心方向上产生破坏,从而测定混凝土的轴心抗压强度。该设备通常由压力源、压力传感器、试样夹紧装置、试样支撑和数据采集系统等组成。
整体结构设计
(一)主机部分
框架设计:采用四柱式结构,四根高强度立柱对称分布,与上下横梁通过高强度螺栓连接,形成稳定的刚性框架。立柱表面经电镀处理,防锈耐磨,且具备良好的直线度和垂直度,保证加载时力的传递准确。
移动横梁:移动横梁采用优质铸钢件,内部加强筋结构设计,强度高、刚性好。通过滚珠丝杠副和直线导轨驱动,可在立柱上上下移动,实现试验空间调整和试件装夹,移动过程平稳顺畅,定位精度高。
(二)加载系统
动力单元:伺服电机与行星减速机直连,输出扭矩大、传动效率高。电机配备编码器,可实时反馈转速和位置信息,实现精确的速度和位置控制。减速机采用高精度齿轮传动,传动比稳定,噪音低,寿命长。
液压系统:液压泵选用低噪音、高压力齿轮泵,流量稳定。液压管路采用高压无缝钢管,经酸洗、磷化、防锈处理,连接部位采用优质密封件,确保液压系统无泄漏。比例阀根据控制系统指令精确调节油压,实现试验力的精确加载和控制。
(三)测量与控制系统
传感器模块:除力传感器外,还配备高精度位移传感器,采用光栅尺测量技术,分辨率可达 0.001mm,实时监测移动横梁位移,为试验数据计算和曲线绘制提供准确位移信息。同时,传感器接口采用标准化设计,方便维护和更换。
控制单元:以 PLC 为控制核心,结合工业触摸屏实现人机交互。触摸屏界面直观友好,可方便设置试验参数、启动和停止试验、查看实时数据和试验曲线等。PLC 通过高速数据采集模块实时采集传感器数据,经内部算法处理后,控制伺服电机和液压系统动作,实现试验过程自动化控制。
(四)安全防护系统
机械防护:设备四周安装透明有机玻璃防护罩,防护栏高度符合安全标准,既能有效防止试件破碎飞溅伤人,又便于观察试验过程。防护罩设置安全门,与控制系统联锁,当安全门打开时,设备自动停止运行,确保人员安全。
电气防护:电气系统具备过载保护、短路保护、漏电保护等功能。当试验力超过 100KN 的 110% 时,自动触发过载保护,切断电源;电路发生短路或漏电时,相应保护装置迅速动作,保障设备和人员安全。同时,设备接地良好,防止静电积累和电气故障。
设备维护与保养
日常维护:每天试验结束后,擦拭设备表面,保持清洁。检查各部件连接是否松动,液压系统有无渗漏,电气线路是否正常。清理上下压板表面残留混凝土,防止硬化后影响试件受力。
定期维护:每季度对设备进行全面检查,包括校准力传感器和位移传感器,确保测量精度;更换液压油和滤芯,清洗油箱;检查传动部件磨损情况,添加润滑脂;检查电气元件工作状态,紧固接线端子。每年邀请专业计量机构对设备进行校准和检定,确保设备符合 1 级试验精度标准。
故障处理:设备出现故障时,操作人员应首先查看设备报警信息,参考说明书进行初步排查。若无法解决,及时联系厂家技术人员,详细描述故障现象,配合进行故障诊断和维修,确保设备尽快恢复正常运行。