外部加載式盾構管片力學性能試驗機的加載控制系統的製作方法
2023-05-31 11:42:31 1
本實用新型屬於建築技術領域，尤其涉及外部加載式盾構管片力學性能試驗機的加載控制系統。
背景技術：
盾構管片力學性能試驗機是模擬盾構管片在工作狀態或極限狀態下，其力學性能的綜合研究平臺。盾構管片力學性能試驗機模擬連續分布的水土壓力、地層抗力、地面超載和施工荷載等情況，試驗評價盾構管片的設計水平的優劣。其中，加載控制系統盾構管片力學性能試驗機的重要組成部分，其關係到模擬載荷的加載控制水平。
現有的加載控制系統，結構複雜，不能實現載荷控制模式與位移控制模式的平滑切換，為盾構管片的性能研究試驗帶來諸多不便。
技術實現要素：
本實用新型的目的是針對上述技術問題，提供外部加載式盾構管片力學性能試驗機的加載控制系統，其結構合理，可實現載荷控制模式與位移控制模式的平滑切換，有利於盾構管片力學性能的試驗設計，推進盾構管片的性能試驗研究。
本實用新型的技術方案：
為解決上述技術問題，本實用新型提供外部加載式盾構管片力學性能試驗機的加載控制系統，其包括計算機，交換機及十二個控制單元。
其中，計算機，與交換機連接，通過計算機中的軟體控制加載控制系統；
交換機，用於加載控制系統的數據交換。
每個控制單元連接三個液壓油缸，控制單元包括串口伺服器，控制器及伺服閥。
串口伺服器，用於控制器的級聯，其一端與交換機連接，另一端與控制器連接，這樣可以減少連線，並且提高數據傳輸的速度和穩定性；
控制器，用於控制液壓油缸上的傳感器；
伺服閥，其與控制器連接，控制器可控制其開口大小及開口方向。
進一步地，所述液壓油缸上的傳感器包括位移傳感器、載荷傳感器，其安裝在液壓油缸上。
進一步地，所述控制單元具有位移控制模式、載荷控制模式，兩種控制模式可以平滑切換。
進一步地，所述加載控制系統可通過計算機實現試驗過程的自動控制，也可通過計算機實現試驗過程的手動控制。
進一步地，所述的計算機為工業控制計算機，以適用於惡劣的試驗環境，保證試驗數據的準確、可靠。
進一步地，所述的交換機為區域網交換機，以實現十二個控制單元的數據交換及控制信號的傳遞。
進一步地，所述的控制單元的數據以ASCII文件形式存儲，用於試驗過程的模擬再現和試驗數據的再分析。
本實用新型有益效果：
本實用新型提供的外部加載式盾構管片力學性能試驗機的加載控制系統，其結構合理，可實現載荷控制模式與位移控制模式的平滑切換，有利於盾構管片力學性能試驗的實施，推進盾構管片的性能試驗研究。
附圖說明
圖1是本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型外部加載式盾構管片力學性能試驗機的加載控制系統進行詳細說明：
圖1是本實用新型結構示意圖，其包括計算機，交換機及十二個控制單元。
其中，計算機與交換機連接，通過計算機中的軟體控制加載控制系統；交換機用於加載控制系統的數據交換。
每個控制單元連接三個液壓油缸，控制單元包括串口伺服器，控制器及伺服閥。
串口伺服器用於控制器的級聯，其一端與交換機連接，另一端與控制器連接；串口伺服器將控制器級聯起來，並通過交換機與計算機實現通信，這樣可以減少連線，並且提高數據傳輸的速度和穩定性。
控制器用於控制液壓油缸上的傳感器；伺服閥與控制器連接，控制器可控制其開口大小及開口方向。
所述液壓油缸上的傳感器包括位移傳感器、載荷傳感器，其安裝在液壓油缸上。
所述控制單元具有位移控制模式、載荷控制模式，兩種控制模式可以平滑切換。如果盾構管片力學性能試驗設計方案：先控制盾構管片的位移變化，再根據載荷的變化進行相關的破壞試驗；那麼，可以利用計算機將控制信號命令，通過交換機及串口伺服器傳送至控制器上，控制器通過液壓油缸上的傳感器，反饋控制伺服閥的開合大小及開合方向，推進試驗方案的實施。
所述加載控制系統可通過計算機實現試驗過程的自動控制，也可通過計算機實現試驗過程的手動控制。
所述的計算機為工業控制計算機，以適用於惡劣的試驗環境，保證試驗數據的準確、可靠。
所述的交換機為區域網交換機，以實現十二個控制單元的數據交換及控制信號的傳遞。
所述的控制單元的數據以ASCII文件形式存儲，用於試驗過程的模擬再現和試驗數據的再分析。
在外部加載式盾構管片力學性能試驗機上，設置有十二個液壓動力系統，每個液壓動力系統對應一個控制單元；每個控制單元的油缸分別實現每個加載點的載荷加載。
加載控制系統上的計算機具有顯示功能，其可動態實時顯示各類試驗數據，並實時繪製時間—試驗力、時間—位移、位移—試驗力等常規曲線；且具有曲線局部放大或還原，同組曲線疊加對比，用滑鼠可在曲線上得到任意採樣點的坐標值等功能，以方便試驗人員實施跟蹤試驗，掌握試驗進展情況。
本實用新型提供的外部加載式盾構管片力學性能試驗機的加載控制系統，其結構合理，可實現載荷控制模式與位移控制模式的平滑切換，有利於盾構管片力學性能試驗的實施，推進盾構管片的性能試驗研究。