2000吨长柱压力试验机 试验系统

2000吨长柱压力试验机 试验系统

2000吨长柱压力试验机 试验系统

一、项目概况

本项目主要用于满足对大型新建筑材料、金属或非金属结构件的压缩、弯曲等测试功能要求。满足0-4.5米大型结构件的压力测试和1-4米大型结构件的弯曲测试。同时框架结构设计上对大型橡胶支座压剪试验做预留，对交通、建筑结构在高温火灾模拟试验做空间设计预留。既满足教学实训用途，又适合进行科研试验要求。国家有CCC强制性规定的产品还必须符合国家CCC强制性认证规定。本招标文件的内容若与国家或行业有关标准、规范有矛盾，则以国家或行业标准、规范为准，遇国家修改标准，自新标准施行之日起采用新标准。

二、技术和服务要求

（一） 产品制造和检验标准

1) GB/T3722-92《液压式压力试验机》

2) GB/T 2611-2022 《试验机通用技术要求》

3) GB/T 16825.1-2022《静单轴试验机的检验第1部分：拉力和（或）压力试验机测力系统的检验与校准》

4) JB/T8612-2015《电液伺服万能试验机》

5) GB7314-2017《金属压缩试验方法》

6) JTG 3420—2020《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》

7) GB/T50081-2019《普通混凝土力学性能试验方法标准》

（二）技术参数

1、主体框架结构：四丝杠立柱框架结构。

（1）丝杠立柱框架：丝杠直径：≥Φ300mm，支柱间框架净距离≥1300×1300mm；丝杠材质：≥45#钢；

（2）压缩空间：≥4500mm（电动自动推送），升降横梁无级调节，横梁升降速度0～200mm/min；

（3）设备高度与轨道尺寸：整体高度：≤9000mm；轨道长度：≥11500mm。

（4）整机重量≥110吨（需提供各部件重量计算明细表证明）

2、液压油缸

（1）采用油缸位置：位于机体底部，下置式，铸钢材质；油缸：工作活塞行程≥500mm，内径：≥Φ1000mm；

（2）加载速度：0-100mm/min，可调；

（3）油缸系统压力：≤28Mpa；

3、压力试验装置

（1）最大试验力：≥20000kN（允许最大过载能力不低于15%）（需提供整机试验设备详细有限元分析报告书佐证）；

（2）测量范围：500～20000kN；

（3）准确度（误差）：0.5级；负荷优于±0.5%F.S，位移优于±0.5% F.S；采用高精度拉压载荷传感器测力，试验力分辨率：500N；位移测量范围：0～500mm，分辨率0.001mm，采用高精度磁致伸缩位移传感器测量活塞位移；

（4）承载上压板尺寸：长度≥1300mm，宽度≥1300mm，厚度≥200mm；采用45结构钢锻造，预留多组丝孔，方便安装刀铰、球铰，以及拉伸装置等试验附件；

（5）承载下压板尺寸：长度≥1300mm，宽度≥1300mm，厚度≥300mm ；采用45结构钢锻造，上表面预留多组丝孔，方便安装刀铰、球铰，以及拉伸装置等试验附件。下压板为可移动小车，采用减速电机驱动车轮等，采用无线遥控控制沿导轨移动，方便试样装卸。小车运行速度100~500mm/min，小车最大承载能力≥15吨。

4、四点弯曲试验装置

（1）最大试验力、两点间净距及加载高度：试验力≥4000kN、间净距≥4000mm（电动自动推送）、最大高度≤1200mm；

（2）两支点在最大净距离：两端分别承受的最大试验力≥3000kN，最大变形≤2mm；

5、智能电液伺服液压系统

液压系统包括智能伺服液压源、伺服阀，以及油分配器、冷却系统、油箱等。

（1）伺服电机：采用高精度的PID控制算法，分辨率不低于1/500,000之间；伺服电机通过编码器反馈实现力、位移和变形的闭环控制；具有快速的动态响应能力，能够实时调整输出以适应试验过程中的变化；能够承受试验机的负载，并在过载时提供保护功能；能与试验机的控制系统、软件和硬件兼容，确保无缝集成；采用自然冷却。功率≥25kW；驱动器1套。

（2）伺服阀：采用电液伺服闭环控制加载系统，其核心元件电液伺服阀性能需满足以下参数要求：

1）采用直动式伺服阀，为具有位置传感器和线性力马达的阀芯位移闭环控制，且通过集成电路板实现；2）通过具有高驱动力的永磁式线性力马达直接驱动，无需先导油源，动态性能不受压力影响；3）具有低滞环和高分辨率，液压零位和接近液压零位时低功耗；4）具备标准化的阀芯位置检测信号，可通过此信号获得系统运行情况，利于阀的维护；5）电气零位调节，当断电或电缆损坏或紧急停车时，阀芯会无需使用外力自动返回到其弹簧对中位置；6）伺服阀为带阀套的滑阀型，三通、四通或2×2通，额定流量为≧60L/min，最大工作压力可达35MPa;7)分辨率﹤0.1%，阶跃响应≦20ms，滞环2﹤0.2%，零漂2﹤1.5%；8）工作温度：-20℃~+80℃。

（3）油泵：性能不低于以下参数要求：油泵的最大输出压力达350bar（5000psi）以上,额定流量范围可达到200L/min之间，转速范围通常在1200RPM到3000RPM之间；油泵采用电动驱动，通过电液伺服控制系统实现高精度的压力和流量控制，精度通常在±0.5%到±1%之间；油泵的动态响应时间可达毫秒级别，能够快速响应控制信号；油泵采用先进的过滤和密封技术，具有较强的抗污染能力；额定工况下的使用寿命不低于20000小时；噪音水平不超过70dB；工作温度范围在-20℃到+80℃之间。

（4）换向阀：换向阀1套。

（5）溢流阀：溢流阀1套。

（6）冷却系统：冷却机1套。

（7）油箱容积：≥1000L。

（8）全封闭标准伺服油箱，距离1m位置测得的噪音≤70db。

6、量测控制系统

（1）测量控制系统包括测量系统、控制单元、试验数据数据处理及显示打印系统等。

测量控制单元采用全数字伺服控制器，且为一体式16通道；伺服液压源采用伺服驱动器控制；全数字伺服控制器性能参数不低于以下要求：

1）控制器为64位内部处理器；64位测量分辨率，32位采样和24位数模转换器；

2）最高系统频率可达10KHz；试验频率可达500HZ；可扩展模块化设计；闭环控制和数采频率可调；模拟信号分辨率可达±7,000,000码；

3）兼容智能化传感器插头，可接入MV/V输出形式应变电桥传感器;±1V~±10V、0-20MA输出型信号传感器以及LVDT类模拟信号传感器；

4）采样频率和数据传递速率以100µs(0.1毫秒)为基本单位可调；PC 的通信接口USB 2.0 Full speed 或 Ethernet 10/100Mbit；

5）编码器输入通道：max 32MHz app. 300kHz；

6）SSI 信号输入：300kHz；数字输入/输出 24V，8个；

7）串行传感器接口，COM1（内置）；具有同步数据采集和运动控制功能；

8）控制器具有 PIDF 控制方式，能实现力、位移、等参数的闭环控制，三种控制方式可以平滑切换。 初始 PID 参数的自动设置：动态响应自适应控制系统。可连续自动更新 PID 参数，可自动补偿试样刚度的变化，保证系统运行在最佳控制状态。

9）多个参数控制：比例、积分、微分（PID）、延迟（Lag）、前馈（Feed） 串行及并行控制；

10）可以独立使用：试验数据直接在 EDC 上显示，控制指令由复合功能键输入，通过 EDC 内装的基 本数据分析处理程序，连接打印机后可输出表格式控制和测量数据，有多种内嵌应用软件供用户选择。

11）试验力测量采用1只高精度轮辐式负荷传感器，油缸活塞位移测量采用1只高精度磁致伸缩位移传感器（主）+3只可长距离移动应变式位移计（辅）；测量系统预留5路模拟通道控制器（2路荷载传感器通道和3路应变式引伸计通道）和3路数字通道（1路位移传感器通道和2路大变形通道）。测量控制系统可以选择其中任一路变形传感器信号作为控制对象，进行变形控制。

（2）控制方式：全数字电液伺服闭环控制，可以进行试验力控制（及应力控制）、位移控制，不同控制方式可以平滑切换，能够实现等试验力加载及试验力保持、位移等速率加载及位移保持、等应变以及等应力加载等多种可选加载方式，并且在试验过程中能够实现所有控制方式以及控制速率的任意无冲击平滑切换。

（3）采用一体式中央控制台，伺服控制器、传感器信号采集单元、计算机、显示器、打印机等集中安装在控制台上。液压源油泵启动、停止等操作也在中央控制台上实现，并安装了油压、油温数字显示表，具有超压、超温、滤油器堵塞等报警功能。

中央控制台采用强电、弱电分离式设计，并采取电磁屏蔽措施，避免强电对测量控制单元的电磁干扰。

（4）配备高性能工作站1台：台式机电脑主机内存≥16G 、≥1TB的机械硬盘+1TB的固态硬盘；高清双屏显示器均≥27.0英寸。

7、试验机软件

（1）主要包括：试验方法可编程、试验报告可编程（试验报告也可存储为网页格式）、过程控制可编程、试验曲线三轴（在同一图形上同时显示不同的试验曲线）显示、远程联网等功能。

主要性能特点如下：

（2）运行环境：符合试验要求

（3）软件界面友好，操作简单，设置灵活，能按国家相关试验标准自动连续平稳加载，自动保载，自动采集数据、储存、绘制包络曲线，自动进行支座徐变性能、拉伸性能的计算，自动生成并打印试验报告，试验数据可以转储并可追溯。

（4）试验报告可编程：利用Excel强大功能，可任意添加已编好的报告模板，系统自动提取有关的试验信息，并将试验结果和试验曲线自动导入到Excel模板中，进行预览和打印，也可存储为Excel文档，也可存储为htm、html网页格式。

（5）多种控制模式：具有位移控制、力控制、应力控制、应变控制、恒负荷（蠕变）、恒应变（松驰）等多种控制模式。

（6）具备三种试验信息登录：从上位机下载、手工录入、Excel表格中导入。

（7）权限管理：管理员可根据不同层次的试验人员分别开放对应的软件功能，以降低由于操作人员人为操作原因造成设备使用不正常。

（8）自行选择参数单位：用户可根据自己的需要设定相应不同的单位，设定时只需给定与基本单位间的转换系数，软件可自动对所有采样数据、结果计算、报告输出等进行单位之间的自动转换。

（9）试验过程数据和结果数据可导出：Text文本文件、Excel文件、Access数据库。

（10）图形分析：在图形上标注所测数据项的位置，并用不同的颜色绘制诸如弹性模量、规定非比例延伸强度、定伸强度等数据作图线。

（11）图形存储：试验曲线可存储为bmp、emf、jpg、gif、htm、pcx等图片格式。

8.设备正常工作的环境条件及要求

（1）室温: 0℃～35℃；

（2）湿度:  ≤80%；

（3）工作电源：三相380V±10﹪ 50HZ

（4）设备使用电源总功率:≤55KW

（5）计算机电源：单相220V±10%  50HZ  单独接入

9、预留端口要求

（1）预留橡胶支座的400吨剪切、200吨转角试验拓展位置。便于日后拓宽实验功能。

（2）预留高温环境试验跨度，高温实验系统具备《计算机软件著作权证书》。日后为建筑材料火灾模拟试验做技术保障。投标人须提供计算机软件著作权证书复印件佐证。（评审项21）

10、基础处理及相关配套要求

（1）投标人负责设备安装、调试、培训、土建（含水电）施工，交钥匙工程。

（2）设备基础使用5年内累计沉降不超过3mm，试验机基座累计沉降不超过3mm。