一、简介

本系统由试验主机、三向电液伺服加载系统、测量控制系统、回转式钻测机构、冲击回转式破岩装置、计算机控制和数据处理系统，用于实验室模拟岩石钻进过程，实现对钻进过程中钻进速度、转速、钻进力、扭矩自动控制自动采集。

1、主机

主机框架刚度：≥8MN/mm

满载荷变形量：1.0mm

2、加载系统

（一）法向加载性能

最大法向压力：4000kN

加载配置：1 套加载点，配备剪切加载辅助模块

单点加载力：4000kN

液压缸行程：200mm

（二）水平方向加载性能

最大水平压力：4000kN

加载配置：1 套加载点，配备剪切加载辅助模块

单点加载力：4000kN

液压缸行程：200mm

（三）加载精度

加载力值精度：±0.5% F.S

加载力值分辨率：0.0008kN

位移分辨率：0.0008mm

位移线性精度：±0.5% FS

最大位移速度：150mm/min

保载精度：±0.5% F.S

3、压力室试样

（一）双轴加载试样

标准尺寸 1：300mm×300mm×300mm

标准尺寸 2：250mm×250mm×250mm

标准尺寸 3：100mm×100mm×100mm

（二）三轴加载试样

直径 50mm× 高度 100mm

4、围压与温度控制系统

最大围压：60MPa

温度控制范围：20-150℃（支持温度 - 围压耦合模式）

围压分辨率：0.0008MPa

围压加载速度：0.001～1.2MPa/s

5、模拟钻进系统

最大钻进转速：100r/min（支持正反转切换）

适配钻进直径：50mm、70mm、85mm

装置行程：0-200mm（带压力反馈调节功能）

快速回程速度：300mm/min

6、数据采集与控制系统

核心处理器：32bit 浮点处理器，主频170MHz

运行能力：24h×365 天连续监控，支持数据自动备份

传感器性能：模拟传感器分辨率1/220000FS，采样频率≥120kHz，采集精度误差 0.009% FS

控制功能：支持力 / 位移 / 刚度 / 围压 / 温度多参数耦合控制

信号输出：含 4-20mA电流、±10V 电压、脉冲信号，输出频率≥110kHz，输出分辨率 0.0025% FS

联动精度：多轴联动相对误差0.3%，支持钻进 - 加载同步控制