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一.概述
TSW -40型真三轴试验机(以下简称本机)主要用于研究土壤或碎石在三相应力（σ1、σ2、σ3）作用下的物理特性，可广泛应用于大专院校、科研单位、工程现场或质量检测等部门。
本机采用刚性和柔性并用的加载方式，理想的模拟了试样在三相应力（σ1≠σ2≠σ3）作用下的受力状态。
二.主要技术指标
| 序号 | 项 目 | 指 标 | |
| 1 | σ1 方 向 | 试验力 kN | 40 |
| 试验力分辨率 N | 1 | ||
| 试验力精度 % | ±1 | ||
| 变形测量范围 mm | 0-20 | ||
| 变形测量分辨率 mm | 0.01 | ||
| 变形测量精度 % | ±1 | ||
| 2 | σ2 方 向 | 试验力 kN | 40 |
| 试验力分辨率 N | 1 | ||
| 试验力精度 % | ±1 | ||
| 变形测量范围 mm | 0-20 | ||
| 变形测量分辨率 mm | 0.01 | ||
| 变形测量精度 % | ±1 | ||
| 3 | σ3 方 向 | 压力 MPa | 0.8 |
| 变形测量范围 mm | 0-20 | ||
| 变形测量分辨率 mm | 0.01 | ||
| 变形测量精度 % | ±1 | ||
| 4 | 加载速度控制范围 N/min | 1-20 | |
| 5 | 加载速度控制精度 % | ±1 | |
| 6 | 变形速度控制范围 mm/min | 0.001-1 | |
| 7 | 变形速度控制精度 % | ±1 | |
| 8 | 体变测量 | 进出水量 cc | 约200 |
| 分辨率 cc | 高于0.1 | ||
| 测量精度 % | 1 | ||
| 9 | 试样规格（长×宽×高） mm | 120×120×120 | |
| 120×120×60 | |||
| 60×60×60 | |||
| 60×60×30 | |||
| 10 | 总功率 kW | 3 | |
三.主要功能
1.在三相应力（σ1、σ2、σ3）作用下的压缩试验；
2.精确测量在σ1方向施加在试样上的力值和试样的变形值；
3.精确测量在σ2方向施加在试样上的力值和试样的变形值；
4.精确测量在σ3方向施加在试样上的压力值和试样的变形值；
5.计算机对力（压力）和变形进行自动控制；
6.力（压力）长时保持；
7.试验数据的采集、处理、存储、再现及绘制试验曲线；
8.实时显示试验数据或试验曲线；
9.打印试验曲线和试验报告；
10.测量试样的体积变化（测定试样的排水量）；
11.测量孔隙水应力；
12.σ1、σ2、σ3任意路径输入。
四.结构原理及特点
本机主要由垂直（σ1方向）加载系统、水平（σ2方向）加载系统、气动（σ3方向）加载系统、压力室、计算机测控系统等部分组成。
1. 垂直（σ1方向）加载系统
垂直（σ1方向）加载系统主要由加载框架、高精度传感器、光电式变形传感器、日本松下伺服电机、机械（滚珠丝杠）传动装置等部件组成。
由计算机测控系统根据试验程序控制伺服电机，通过传动装置对试样施加试验力，通过传感器和变形传感器进行反馈实现对力或变形的自动控制。
垂直加载框架采用浮动结构，并在σ1方向上向试样施加对称的试验力，可实现在试验过程中试样中心点基本保持不动。
2. 水平2（σ2方向）加载系统
同垂直（σ1方向）加载系统。
3. 水平3（σ3方向）加载系统
水平（σ3方向）加载系统主要由加载框架、加载水缸 光电式变形传感器、日本松下伺服电机、机械（滚珠丝杠）传动装置、压力传感器等部件组成。由计算机测控系统根据试验程序控制伺服电机通过加压水缸进行加压，通过压力传感器进行反馈实现对σ3的自动控制，同时可自动测量双向的压缩量ε3。
4. 计算机测控系统
计算机测控系统是试验机的控制中心，由计算机、打印机、德国DOLI公司EDC全数字控制器、放大器等组成，可实现试验全过程的自动控制，可进行试验数据的采集、处理、存储、再现及绘制试验曲线，可实时显示试验数据或试验曲线，并通过打印机打印试验曲线和试验报告。
5.特点
l 采用两台德国DOLI公司原装进口EDC型全数字伺服控制器分别控制σ1、σ2，并配备两套日本松下原装进口伺服电机和功率放大器作为执行元件，实现了全伺服控制，使得整机自动化程度高、稳定可靠、故障率低。
l 在垂直（σ1方向）加载框架和水平（σ2方向）加载框架采用浮动结构，σ3方向采用水压柔性加载，实现了在试验过程中试样中心点基本保持不动；
l 实现了试样三个方向端面中心变形量的测量；
l 有效地解决了测量试验力和试样变形的过程中存在的温度漂移和时间漂移问题。
l 采用机械和气动加载方式，噪声低，对环境无污染，对操作者无伤害。
五.主要配置：
| 名 称 | 数量 | 备 注 | |
| | | | |
| 垂直加载系统 | 1套 | | |
| 其 中 | 伺服电机 | 1台 | 日本松下原装 |
| 高精度力传感器 | 1台 | 40kN | |
| 光电式变形传感器 | 1台 | 日本松下原装 | |
| 减速机 | 1台 | | |
| 浮动框架及平衡装置 | 1套 | | |
| | | | |
| 附、备件 | 1套 | 含压板、橡皮膜 | |
| 水平加载系统 | | | |
| 其 中 | 伺服电机 | 1台 | 日本松下原装 |
| 高精度力传感器 | 1台 | 40kN | |
| 光电式变形传感器 | 1台 | 日本松下原装 | |
| 减速机 | 1台 | | |
| 浮动框架 | 1套 | | |
| | | | |
| 附、备件 | 1套 | 含压板、橡皮膜 | |
| 水平加压系统 | 1套 | | |
| 其 中 | 伺服电机 | 1台 | 日本松下原装 |
| 变形传感器 | 2件 | | |
| 压力传感器 | 1件 | | |
| | | | |
| 附、备件 | 1套 | | |
| 计算机测控系统 | 1套 | | |
| 其 中 | 联想计算机 | 1台 | PⅣ/CPU3/80GB/17″纯平 |
| 激光打印机 | 1台 | 惠普1010 | |
| EDC数字控制器 | 2台 | 德国DoLi公司原装 | |
| 试验软件 | 1套 | | |
| 配套电缆 | 1套 | | |
| | | | |
| 电气拖动系统 | 1套 | | |
| 技术文件 | 1套 | 说明书、合格证、装箱单 | |
六.试验机正常工作条件
1.在稳定的基础上正确安装；
2.在室温10℃-35℃的范围内；
3.相对湿度≤80%；
4.周围无震动，无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰的环境中；
5.电源电压的波动范围应不超过额定电压的±10%；
6.计算机电源单独接入。
济南联泰试验机有限公司
