專利名稱：新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置，尤其是用于巖石試樣的斷裂韌度的測(cè)定，屬試驗(yàn)設(shè)備類。
背景技術(shù)：
巖石試樣的斷裂韌度作為ー種巖石材料分級(jí)的參量、巖石破碎過程的指標(biāo)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水壓致裂、爆破致裂和穩(wěn)定性分析中。在預(yù)測(cè)實(shí)際工程巖體的力學(xué)性質(zhì)時(shí)，巖石斷裂韌度是主要的參數(shù)，然而，由于受加載速率、加載方式、預(yù)制裂縫尺寸和樣式、巖石材料性質(zhì)以及加載設(shè)備等多種因素制約，要準(zhǔn)確獲取巖石材料的斷裂韌度值十分困難。因此，如何準(zhǔn)確獲取巖石斷裂韌度值的測(cè)試技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法，是巖石斷裂力學(xué)在理論和實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)突破的關(guān)鍵。根據(jù)《水利水電工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》中提到的巖石斷裂韌度試驗(yàn)，采用夾式 引伸計(jì)測(cè)量巖石的軸向變形，夾式引伸計(jì)主要由傳感器、放大器和記錄器三部分組成，由傳感器測(cè)出變形，并把變形轉(zhuǎn)換為機(jī)械、光、電、聲等信息，放大器將傳感器輸出的微小信號(hào)放大，記錄器將放大后的信號(hào)直接顯示或自動(dòng)記錄下來。這種測(cè)試方法對(duì)變形的測(cè)量比較繁瑣，需要對(duì)變形和信號(hào)間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。同時(shí)根據(jù)巖石試樣的直徑來手動(dòng)調(diào)節(jié)巖石試樣兩支承點(diǎn)間距離，勢(shì)必會(huì)造成巖石試樣的偏離，最終導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果的誤差。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供ー種新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為ー種新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置由底座、支座、滾軸和調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成，支座呈矩形狀，支座的上方開有滾軸定位槽，支座底面設(shè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)置有螺栓孔，螺栓孔的中心線垂直干支座上方滾軸定位槽的中心線，支座上開有傳感器安裝孔，傳感器安裝孔的中心線平行于凸臺(tái)上螺栓孔的中心線，底座的上平面兩端開有對(duì)稱凹槽，底座的中心處開有垂直的貫通孔，底座的兩端壁對(duì)稱開有貫通凹槽的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的中心線垂直于底座上貫通孔的中心線，支座對(duì)稱活動(dòng)的置放在底座的上平面上，支座上的凸臺(tái)位于底座的凹槽中，調(diào)節(jié)螺栓位于底座的導(dǎo)向孔中，并旋裝在支座凸臺(tái)上的螺栓孔中，滾軸對(duì)稱置放在支座的滾軸定位槽中，滾軸的兩端通過彈簧固定在支座上。支座上開有與傳感器安裝孔相垂直的定位孔。由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是，新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置可以根據(jù)試樣的直徑通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整設(shè)置在底座上的支座間的相互位置，調(diào)節(jié)螺栓設(shè)置在導(dǎo)向孔中，可以避免支座的偏移，同時(shí)底座的表面標(biāo)有刻度線，可以根據(jù)巖石試樣的尺寸對(duì)支座進(jìn)行定位。底座中心的貫通孔可使試驗(yàn)裝置固定在任意的加載試驗(yàn)機(jī)上。支座的滾軸通過彈簧固定在支座的滾軸定位槽中，可以減少巖石試樣與支座間的摩擦，防止巖石試樣與滾軸的相互滑動(dòng)，使得測(cè)量值更加精確。本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置改變了傳統(tǒng)方法的變形和信號(hào)間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，直觀性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)合理，操作靈活簡(jiǎn)単，效果好，便于拆卸。
圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是支座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的側(cè)視圖；圖4是本實(shí)用新型的工作狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置作進(jìn)ー步詳細(xì)的描述。如附圖所示，ー種新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置由底座2、支座3、滾軸4和調(diào)節(jié)螺栓5構(gòu)成，底座2和支座3等寬，而底座2的長(zhǎng)度長(zhǎng)于支座3，這是為了防止在調(diào)整支座3間距離的時(shí)候支座3懸空。支座3呈矩形狀，支座3的上方開有滾軸定位槽10，用來置放承載巖石試樣I的滾軸4，支座3底面設(shè)有凸臺(tái)6，凸臺(tái)6上設(shè)置有螺栓孔16，螺栓孔16的中心線垂直干支座3上方滾軸定位槽10的中心線，調(diào)節(jié)螺栓5穿過螺栓孔16來調(diào)整兩支座3間距，支座3上開有傳感器安裝孔15，傳感器安裝孔15的中心線平行于凸臺(tái)6上螺栓孔16的中心線，位移傳感器8對(duì)稱活動(dòng)安裝在傳感器安裝孔15中，位移傳感器8通過導(dǎo)線外接到數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，這樣在加載的過程中通過位移傳感器8的變化可以實(shí)時(shí)觀測(cè)到巖石試樣I的軸向變形，底座2的上平面兩端開有對(duì)稱凹槽12，支座的凸臺(tái)6就位于底座2的凹槽12中，底座2的中心處開有垂直的貫通孔7，可以將試驗(yàn)裝置固定在加載試驗(yàn)機(jī)上。底座2的兩端壁對(duì)稱開有貫通凹槽12的導(dǎo)向孔13，導(dǎo)向孔13的中心線垂直于底座2上貫通孔7的中心線，底座2左右端的調(diào)節(jié)螺栓5通過導(dǎo)向孔13穿過支座3凸臺(tái)6上的螺栓孔16，調(diào)節(jié)螺栓5的前端活動(dòng)地置于導(dǎo)向孔13中，可以防止支座3在調(diào)整過程中的偏移。支座3對(duì)稱活動(dòng)的置放在底座2的上平面上，支座3上的凸臺(tái)6位于底座2的凹槽12中，調(diào)節(jié)螺栓5位于底座2的導(dǎo)向孔13中，并旋裝在支座3凸臺(tái)6上的螺栓孔16中，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓5就可以調(diào)整支座3間距。滾軸4對(duì)稱置放在支座3的滾軸定位槽10中，滾軸4的兩端通過彈簧11固定在支座3上。支座3上開有與傳感器安裝孔15相垂直的定位孔9，用來定位位移傳感器8。本實(shí)用新型的工作原理將剛性墊片14采用粘膠劑粘貼在巖石試樣I切ロ的兩端，根據(jù)巖石試樣I的直徑，通過觀測(cè)底座2上表面的刻度線調(diào)節(jié)螺栓5調(diào)整兩支座3間的距離，，將巖石試樣I置放在試驗(yàn)裝置兩端的滾軸4上，巖石試樣I和滾軸4之間線接觸，位移傳感器8分別穿過傳感器安裝孔15，將對(duì)稱安裝的位移傳感器8的觸頭抵在巖石試樣I切ロ兩端的剛性墊片14上，并通過支座3上的定位孔9將位移傳感器8固定，將位移傳感器8通過導(dǎo)線連接到外部的處理設(shè)備上，再通過底座2的貫通孔7將試驗(yàn)裝置固定在加載試驗(yàn)機(jī)上，然后對(duì)巖石試樣I進(jìn)行加載，巖石試樣I切ロ間距的變化通過剛性墊片14傳遞到位移傳感器8上，根據(jù)外部的處理設(shè)備就可以實(shí)時(shí)觀測(cè)到巖石試樣的軸向變形和載荷的變化。權(quán)利要求1.ー種新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置，其特征在于試驗(yàn)裝置由底座(2)、支座(3)、滾軸(4)和調(diào)節(jié)螺栓(5)構(gòu)成，支座(3)呈矩形狀，支座(3)的上方開有滾軸定位槽(10)，支座底面設(shè)有凸臺(tái)(6)，凸臺(tái)(6)上設(shè)置有螺栓孔(16)，螺栓孔(16)的中心線垂直干支座(3)上方滾軸定位槽(10)的中心線，支座(3)上開有傳感器安裝孔(15)，傳感器安裝孔(15)的中心線平行于凸臺(tái)(6)上螺栓孔(16)的中心線，底座(2)的上平面兩端開有對(duì)稱凹槽(12)，底座的中心處開有垂直的貫通孔(7)，底座(2)的兩端壁對(duì)稱開有貫通凹槽(12)的導(dǎo)向孔(13)，導(dǎo)向孔(13)的中心線垂直于底座(2)上貫通孔(7)的中心線，支座(3)對(duì)稱活動(dòng)的置放在底座(2)的上平面上，支座(3)上的凸臺(tái)(6)位于底座(2)的凹槽(12)中，調(diào)節(jié)螺栓(5)位于底座⑵的導(dǎo)向孔(13)中，并旋裝在支座(3)凸臺(tái)(6)上的螺栓孔(16)中，滾軸(4)對(duì)稱置放在支座(3)的滾軸定位槽(10)中，滾軸(4)的兩端通過彈簧(11)固定在支座⑶上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的支座(3)上開有與傳感器安裝孔(15)相垂直的定位孔(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的底座(2)的上表面標(biāo)有刻度線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)裝置，屬試驗(yàn)設(shè)備類。試驗(yàn)裝置由底座、支座、滾軸和調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成，所述的試驗(yàn)裝置支座呈矩形狀，支座的上方開有滾軸定位槽，調(diào)節(jié)螺栓位于底座的導(dǎo)向孔中，并旋裝在支座凸臺(tái)上的螺栓孔中，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓就可以調(diào)整支座間距并可以避免支座的偏移，同時(shí)底座的表面標(biāo)有刻度線，可以根據(jù)巖石試樣的尺寸對(duì)支座進(jìn)行定位。支座的滾軸通過彈簧固定在支座的滾軸定位槽中，可以減少巖石試樣與支座間的摩擦，防止巖石試樣與滾軸的相互滑動(dòng)，使得測(cè)量值更加精確。本實(shí)用新型的試驗(yàn)裝置改變了傳統(tǒng)方法的變形和信號(hào)間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了對(duì)巖石試樣三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，直觀性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)臺(tái)理，操作靈活簡(jiǎn)單，效果好，便于拆卸。
文檔編號(hào)G01N3/02GK202485995SQ20122010338
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者馮夏庭, 劉繼光, 李邵軍, 江權(quán), 陳靜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所