CN102607964B - 新型岩石试样三点弯曲试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型岩石试样三点弯曲试验装置，属于试验设备类。试验装置由底座、支座、滚轴和调节螺栓构成，所述的试验装置支座呈矩形状，支座的上方开有滚轴定位槽，调节螺栓位于底座的导向孔中，并旋装在支座凸台上的螺栓孔中，通过旋转调节螺栓就可以调整支座间距并可以避免支座的偏移，同时底座的表面标有刻度线，可以根据岩石试样的尺寸对支座进行定位。支座的滚轴通过弹簧固定在支座的滚轴定位槽中，可以减少岩石试样与支座间的摩擦，防止岩石试样与滚轴的相互滑动，使得测量值更加精确。本发明的试验装置改变了传统方法的变形和信号间的转换，实现了对岩石试样三点弯曲试验实时监测，直观性强，结构合理，操作灵活简单，效果好，便于拆卸。
Description
技术领域
本发明涉及新型岩石试样三点弯曲试验装置，尤其是用于岩石试样的断裂韧度的测定，属试验设备类。
背景技术
岩石试样的断裂韧度作为一种岩石材料分级的参量、岩石破碎过程的指标，现已广泛应用于水压致裂、爆破致裂和稳定性分析中。在预测实际工程岩体的力学性质时，岩石断裂韧度是主要的参数，然而，由于受加载速率、加载方式、预制裂缝尺寸和样式、岩石材料性质以及加载设备等多种因素制约，要准确获取岩石材料的断裂韧度值十分困难。因此，如何准确获取岩石断裂韧度值的测试技术和实验方法，是岩石断裂力学在理论和实践中实现突破的关键。根据《水利水电工程岩石试验规程》中提到的岩石断裂韧度试验，采用夹式引伸计测量岩石的轴向变形，夹式引伸计主要由传感器、放大器和记录器三部分组成，由传感器测出变形，并把变形转换为机械、光、电、声等信息，放大器将传感器输出的微小信号放大，记录器将放大后的信号直接显示或自动记录下来这种测试方法对变形的测量比较繁琐，需要对变形和信号间进行转换。同时根据岩石试样的直径来手动调节岩石试样两支承点间距离，势必会造成岩石试样的偏离，最终导致测试结果的误差。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种新型岩石试样三点弯曲试验装置。本发明的技术解决方案为：一种新型岩石试样三点弯曲试验装置由底座、支座、滚轴和调节螺栓构成.支座呈矩形状，支座的上方开有滚轴定位槽，支座底面设有凸台，凸台上设置有螺栓孔，螺栓孔的中心线垂直于支座上方滚轴定位槽的中心线，支座上开有传感器安装孔，传感器安装孔的中心线平行于凸台上螺栓孔的中心线，底座的上平面两端开有对称凹槽，底座的中心处开有垂直的贯通孔，底座的两端壁对称开有贯通凹槽的导向孔，导向孔的中心线垂直于底座上贯通孔的中心线，支座对称活动的置放在底座的上平面上，支座上的凸台位于底座的凹槽中，调节螺栓位于底座的导向孔中，并旋装在支座凸台上的螺栓孔中，滚轴对称置放在支座的滚轴定位槽中，滚轴的两端通过弹簧固定在支座上。支座上支座上开有与传感器安装孔相垂直的定位孔。
由于采用了以上技术方案，本发明的有益效果是，新型岩石试样三点弯曲试验装置可以根据试样的直径通过调节螺栓调整设置在底座上的支座间的相互位置，调节螺栓设置在导向孔中，可以避免支座的偏移，同时底座的表面标有刻度线，可以根据岩石试样的尺寸对支座进行定位。底座中心的贯通孔可使试验装置固定在任意的加载试验机上。支座的滚轴通过弹簧固定在支座的滚轴定位槽中，可以减少岩石试样与支座间的摩擦，防止岩石试样与滚轴的相互滑动，使得测量值更加精确。本发明的试验装置改变了传统方法的变形和信号间的转换，实现了对岩石试样三点弯曲试验实时监测，直观性强，结构合理，操作灵活简单，效果好，便于拆卸。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是支座的结构示意图
图3是图2的侧视图
图4是本发明的工作状态示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的新型岩石试样三点弯曲试验装置作进一步详细的描述。
如附图所示，一种新型岩石试样三点弯曲试验装置由底座2、支座3、滚轴4和调节螺栓5构成，底座2和支座3等宽，而底座2的长度长于支座3，这是为了防止在调整支座3间距离的时候支座3悬空。支座3呈矩形状，支座3的上方开有滚轴定位槽10，用来置放承载岩石试样1的滚轴4，支座3底面设有凸台6，凸台6上设置有螺栓孔16，螺栓孔16的中心线垂直于支座3上方滚轴定位槽10的中心线，调节螺栓5穿过螺栓孔16来调整两支座3间距，支座3上开有传感器安装孔15，传感器安装孔15的中心线平行于凸台6上螺栓孔16的中心线，位移传感器8对称活动安装在传感器安装孔15中，位移传感器8通过导线外接到数据处理设备上，这样在加载的过程中通过位移传感器8的变化可以实时观测到岩石试样1的轴向变形。底座2的上平面两端开有对称凹槽12，支座的凸台6就位于底座2的凹槽12中，底座2的中心处开有垂直的贯通孔7，可以将试验装置固定在加载试验机上。底座2的两端壁对称开有贯通凹槽12的导向孔13，导向孔13的中心线垂直于底座2上贯通孔7的中心线，底座2左右端的调节螺栓5通过导向孔13穿过支座3凸台6上的螺栓孔16，调节螺栓5的前端活动地置于导向孔13中，可以防止支座3在调整过程中的偏移。支座3对称活动的置放在底座2的上平面上，支座3上的凸台6位于底座2的凹槽12中，调节螺栓5位于底座2的导向孔13中，并旋装在支座3凸台6上的螺栓孔16中，通过旋转调节螺栓5就可以调整支座3间距。滚轴4对称置放在支座3的滚轴定位槽10中，滚轴4的两端通过弹簧11固定在支座3上。支座3上开有与传感器安装孔15相垂直的定位孔9，用来定位位移传感器8。
本发明的工作原理
将刚性垫片14采用粘胶剂粘贴在岩石试样1切口的两端.根据岩石试样1的直径，通过观测底座2上表面的刻度线调节螺栓5调整两支座3间的距离，，将岩石试样1置放在试验装置两端的滚轴4上，岩石试样1和滚轴4之间线接触，位移传感器8分别穿过传感器安装孔15.将对称安装的位移传感器8的触头抵在岩石试样1切口两端的刚性垫片14上，并通过支座3上的定位孔9将位移传感器8固定，将位移传感器8通过导线连接到外部的处理设备上，再通过底座2的贯通孔7将试验装置固定在加载试验机上，然后对岩石试样1进行加载，岩石试样1切口间距的变化通过刚性垫片14传递到位移传感器8上，根据外部的处理设备就可以实时观测到岩石试样的轴向变形和载荷的变化。
Claims (3)
1.一种新型岩石试样三点弯曲试验装置，其特征在于：试验装置由底座(2)、支座(3)、滚轴(4)、调节螺栓(5)和弹簧(11)构成，支座(3)呈矩形状，支座(3)的上方开有滚轴定位槽(10)，支座底面设有凸台(6)，凸台(6)上设置有螺栓孔(16)，螺栓孔(16)的中心线垂直于支座(3)上方滚轴定位槽(10)的中心线，支座(3)上开有传感器安装孔(15)，传感器安装孔(15)的中心线平行于凸台(6)上螺栓孔(16)的中心线，底座(2)的上平面两端开有对称凹槽(12)，底座的中心处开有垂直的贯通孔(7)，底座(2)的两端壁对称开有贯通凹槽(12)的导向孔(13)，导向孔(13)的中心线垂直于底座(2)上贯通孔(7)的中心线，支座(3)对称活动的置放在底座(2)的上平面上，支座(3)上的凸台(6)位于底座(2)的凹槽(12)中，调节螺栓(5)位于底座(2)的导向孔(13)中，并旋装在支座(3)凸台(6)上的螺栓孔(16)中，滚轴(4)对称置放在支座(3)的滚轴定位槽(10)中，滚轴(4)的两端通过弹簧(11)固定在支座(3)上。
2.根据权利要求1所述的新型岩石试样三点弯曲试验装置，其特征在于：所述的支座(3)上开有与传感器安装孔(15)相垂直的定位孔(9)。
3.根据权利要求1所述的新型岩石试样三点弯曲试验装置，其特征在于：所述的底座(2)的上表面标有刻度线。
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