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Broadbent公司梁式離心機GB GT2 / 0.5是用于小規(guī)模教學的100g平衡梁式離心機，該離心機可驅(qū)動半徑為0.5m（擺動平臺），2 GT的梁，以及相關的變頻驅(qū)動器和基于以太網(wǎng)的PC控制系統(tǒng)。

配套教育學習模塊和配件，為支持巖土課程的開發(fā)而開發(fā)的可選教育學習模塊。這些模塊是Broadbent與Genesis Geotechnical Ltd（喬納森·布萊克博士）聯(lián)合提供的。

該小型巖土工程離心機占地面積小，不需要專門建造試驗室場地，可在現(xiàn)有試驗室中安裝和使用，大幅節(jié)省項目預算。

A部分： 小型教學用離心機GB GT2 / 0.5

小型教學用離心機GB GT2 / 0.5

小型教學梁離心機GB GT2 / 0.5 –示意圖

機械排布總述

下圖顯示了GT2 / 0.5離心機的總體布置。它是對稱的橫梁設計，在相對的兩端懸掛有兩個相同的有效荷載籃。這大大簡化了操作，因為第二個有效荷載容器充當了測試包裝的荷載。離心機的一個特點是集成的擺籃和堅固的土壤箱式容器，可大幅地減少有效負載重量，但可以增加可測試的土壤體積。堅固的盒子使用高強度鋁板制造，內(nèi)部幾何形狀為：

X = 80毫米

Y = 160毫米

Z = 120毫米

在地球重力的100倍（即100g）下，最多可以加速20kg的物體。

側板結合了透明的丙烯酸窗和攝像頭安裝支架，允許安裝圖像采集系統(tǒng)，以便在飛行中實時觀察模型性能并進行圖像采集，以進行粒子圖像測速（PIV）分析。有效載荷擺桶可以輕松卸下，以使樣品制備能夠在安全腔外進行?；蛘?，可以將預制的樣品輕松放入堅固的主箱中，例如預制的學習模塊附件。此功能可以在短時間內(nèi)進行高生產(chǎn)率的生產(chǎn)和多種測試，這在教授學生實驗室課程時非常有利。

離心機梁由一塊高等級的碳素鋼加工而成，并連接到同心在軸承箱內(nèi)延伸的驅(qū)動軸上。驅(qū)動軸延伸穿過軸承箱，并突出到離心機安全殼的底部之外，從而使其與驅(qū)動器傳動裝置連接。

梁和有效載荷組件

位于離心梁上的微型數(shù)據(jù)室為機載數(shù)據(jù)采集和配電系統(tǒng)提供了合適的空間。 2端口旋轉式流體連接和12向電動滑環(huán)堆疊軸向安裝在橫梁上方，并從安全腔的頂部突出。

離心機旋轉部件是獨立的，位于外徑1900mm的鋼制外殼內(nèi)

腔室底板焊接上限制環(huán)，并包含腔室支腿和傳動系統(tǒng)組件的螺栓固定位置。腔室的頂部裝有一個鉸鏈蓋，可用來加載離心機的有效載荷；一個觀察窗，用于確認離心機的運動狀態(tài)；以及一個用于旋轉流體接頭和電滑環(huán)接口的中央開口。該蓋配有一個固定螺栓，可在模型準備過程中將其鎖定在打開位置；氣體阻尼支柱用于控制關閉機構，鑰匙鎖和互鎖開關，因此，當蓋打開時，驅(qū)動器無法接合。腔室需要固定在地板上，以確保有足夠的能力防止傾覆。

驅(qū) 動

大皮帶輪連接到軸的下端，并由“ V”形皮帶從變頻器額定值，垂直安裝的感應電動機上的小皮帶輪驅(qū)動。電機安裝在垂直板上，該垂直板可以在大螺柱上移動以調(diào)節(jié)皮帶張力。電動機由重復啟動的變頻器驅(qū)動，以實現(xiàn)變速控制。

離心儀器與控制

所有與安全相關的機器功能，例如速度，振動，驅(qū)動器過載保護，訪問互鎖以及啟動和停止系列，均由專用離心機控制系統(tǒng)控制，該系統(tǒng)基于連接到以太網(wǎng)通道的“軟件仿真”工業(yè)可編程邏輯類型控制系統(tǒng)到標準PC設備。

控制器與離心機上的儀器連接，該儀器包括用于檢測振動的加速度計，用于檢測速度和接近互鎖的接近開關?？刂破鬟€連接到變頻器，變頻器接觸器和電機過載繼電器。

控制器顯示當前狀態(tài)并啟動正常的操作功能，例如啟動，停止和變速。

收到用戶的操作請求后，控制器將掃描儀器以確定機器的當前狀態(tài)，確定請求是否可以安全執(zhí)行并在允許的參數(shù)范圍內(nèi)，然后向驅(qū)動器和執(zhí)行器發(fā)出必要的命令。

為了遵守當前的安全法規(guī)（該法規(guī)限制了對可編程電子設備的依賴），此外，還與控制器無關地對與機器相關的重要安全功能（例如緊急停車和超速）進行了硬接線。最多提供3個“緊急停止”按鈕，可以根據(jù)需要定位這些按鈕。

安全防護殼

教學梁式離心機結合了帶有整體排液點的耐腐蝕鋼質(zhì)安全殼防護罩，該防護罩安裝在離心機的主要基礎結構上，既充當模型的流體排放的安全防護殼又是防水罩。

梁式

該梁由高強度結構碳鋼制成。它包括兩個與主轉子支架相連的側臂主要部分。轉子帶有一個用于數(shù)據(jù)采集機架的中央?yún)^(qū)域，該區(qū)域允許將DAS和輔助測試專用系統(tǒng)安裝到離心機上。

擺動和平面應變盒

一種減少不必要的有效負載質(zhì)量的新穎方法，是利用組合的擺動和堅固的箱形方法，將擺動/箱形件簡單地連接到離心機臂上。堅固土壤箱的垂直側板帶有臂固定點，無需離心機擺動。秋千/箱懸掛在一對精密硬化的鋼制球形軸承上，并用螺栓固定在橫梁臂的末端。銷由單件高強度合金鋼加工而成。

該盒子是一個開放的頂部容器，用于存放棱柱形樣品。它包括U形機身，透明的丙烯酸前后玻璃窗以及帶有擺動樞軸附件的鋁合金框架。在閥體相對兩側的不同高度處提供攻絲，以設定液位。此提案中提供了兩個框。

通過平衡反向擺動與平衡鎮(zhèn)流器來實現(xiàn)光束的平衡。另外，第二個揮桿可以用來同時進行兩個測試。但是，任一測試有效載荷的動態(tài)更改都會影響平衡。如果超過了最大失衡狀態(tài)，離心機將自動關閉。請注意，此設計不提供飛行中的平衡。

粒子圖像測速（PIV）攝像機安裝座

每個轉動件/盒子都裝有一個小平臺，以允許安裝數(shù)碼相機和照明系統(tǒng)來執(zhí)行PIV測量。相機安裝座在100g時的額定載荷為1.0 kg。為了能夠立即使用離心機，我們在供貨中提供了帶有LED照明面板的雙GoPro®無線數(shù)碼相機，以觀察簡單的“重力開啟”實驗并捕獲圖像，以便使用數(shù)字圖像相關圖像進行后期處理。分析方法（例如，用于圖像變形跟蹤的GeoPIV）。

GeoPIV軟件是MatlabTM模塊，該模塊實現(xiàn)了適用于巖土工程測試的粒子圖像測速（PIV）。該軟件由White and Take（2002）開發(fā)，其應用概念如下：

White，D.和Take，W.（2002）。 GeoPIV：用于巖土工程測試的粒子圖像測速（PIV）軟件，劍橋大學CUED技術報告。

滑環(huán)堆和旋轉流體聯(lián)合

離心機包含一個12路滑環(huán)堆疊系統(tǒng)，上部安裝該系統(tǒng)可將用戶與離心機連接。電動滑環(huán)堆棧包括2個5A和10個2A環(huán)，可與任何DAS，測試控制系統(tǒng)或最終用戶系統(tǒng)接口。此外，集電環(huán)堆疊還包含一個雙絞線銅以太網(wǎng)通道。測試期間的流體控制是通過2端口液壓旋轉接頭。該接頭在最高速度下的額定壓力為7 bar g，用于與巖土工程學習模塊相關的機上致動。

梁性能和有效載荷尺寸

* 這是離心機可以連續(xù)運行而不損壞離心機或不會導致軸承過早損壞的級別，并且是振動監(jiān)控器自動停機的跳閘極限。

** 通過標準門通道2'6”交付

B部分：巖土技術學習模塊

Broadbent提供定制的巖土工程學習模塊和準備系統(tǒng)，這些模塊和準備系統(tǒng)是專門為滿足巖土工程學本科和研究生課程的教育要求而設計的?？苫Q的“即插即用”學習模塊提供了現(xiàn)代化的高質(zhì)量實驗室體驗，使學生能夠輕松地準備和測試樣品，增加“動手”互動并了解巖土工程設計問題。

下面的學習模塊和附件列表代表了標準的常規(guī)設置，這些設置已開發(fā)用于支持各種常規(guī)巖土設計問題和結構的學習成果?？梢愿鶕?jù)您使用者的要求定制和配置實驗，以便它們整合和補充作為現(xiàn)有課程課程一部分提供的元素測試/設計問題。

當前的學習模塊和配件：

1. 邊坡穩(wěn)定性（不排水的邊坡破壞）

2. 承載能力（淺基礎）

3. 擋土墻-蘭金土壓力理論

4. 一維固結-（粘土樣品制備）

C部分：產(chǎn)品規(guī)范

離心機的設計，制造和測試通常遵循統(tǒng)一的歐洲標準EN12547“離心機-通用安全要求”以及其中引用的各種詳細標準。遵守這些標準可確保所提供的設備符合所有相關的歐洲共同體指令的要求，因此符合歐洲經(jīng)濟區(qū)所有國家的產(chǎn)品安全法規(guī)。這通常等于或超過大多數(shù)其他國家/地區(qū)的安全法規(guī)要求。

Broadbent根據(jù)ISO9001：2015運作涵蓋設計、制造、測試和服務工作的質(zhì)量保證體系。所有工作均采用書面操作程序進行，并由內(nèi)部和外部合格組織進行定期審核。