CN103692560B - 可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备 - Google Patents
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Abstract
一种可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，它包括不锈钢支架，不锈钢支架上端一侧通过千斤顶设有切割机，切割机由电机带动，切割机的主转轴上设有切割刀片，切割刀片下放位于不锈钢支架平面上设有工作平盘，工作平盘上方设有双向旋转平口钳，工作平盘下方设有纵向燕尾板和横向燕尾板，纵向燕尾板和横向燕尾板用于控制工作平盘纵向和横向运动，双向旋转平口钳底端设有分读盘底座，双向旋转平口钳带动被切割岩样可以在水平向0-360，竖向0-90度旋转。本发明能够通过自动化操作，获取批量连续不同角度的、不同连通率的单节理岩体试件，仪器制造简单，切割精度高，安全环保，操作起来方便可靠，可以实现多维控制。
Description
技术领域
本发明属于土木工程领域，涉及制作不同节理倾角和不同节理连通率角度的岩石试件设备，具体的说是一种可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割机。
背景技术
自然界中，大多数的岩体内存在各种地质界面，包括物质分异面和不连续面，如褶皱、断层、层理、节理等，这会使得岩体表现出十分明显的各向异性特征 ，在工程中岩体的各向异性特性往往决定着工程施工以及工程构筑物的安全，岩体的各向异性非线性特性研究，一直是工程建设过程中亟待解决的技术难题，同时也是岩体力学学科发展的迫切需要。然而限于现场试验的过于复杂以及成本较大等因素，目前的岩体各向异性实验研究多建立在室内试验的基础之上。室内试验的研究对象多采用一定尺寸的贯通节理的岩体试件进行，对于非贯通节理岩体的研究仍然较少，这主要是由于岩体结构本身的复杂性以及室内条件的限制，很难制作出不同节理倾角的非贯通节理岩样，而要精确批量制作出不同连通率的单节理层理岩体试件更是十分困难；而在天然完整岩体试件的基础上，通过切割机切出不同节理倾角和不同连通率的岩体试件的做法是切实可行的，但是由于现有的切割设备几乎没有考虑到要切取不同角度、不同深度的单节理岩样的问题，切割方向是固定的，对于相同尺寸的岩样，切割深度也是固定的，同时一般意义上的岩样由于体积较小的原因也无法很好的固定，由于以上种种困难，至今也还没有一种很好的方法能够简单快捷的获取批量连续不同角度的、不同连通率的单节理岩体试件。
发明内容
为了克服现有的技术存在不足，本发明提供了一种可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，其制造简单，切割精度高，安全环保，操作起来方便可靠，可以实现多维控制。
本发明采用的技术方案：
一种可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，它包括不锈钢支架，不锈钢支架上端一侧的千斤顶上方设有切割机，切割机由电机带动，切割机的主转轴上设有切割刀片，切割刀片下方位于不锈钢支架平面上设有工作平盘，工作平盘上方设有双向旋转平口钳，工作平盘下方设有纵向燕尾板和横向燕尾板，纵向燕尾板和横向燕尾板用于控制工作平盘纵向和横向运动，双向旋转平口钳底端设有分度盘底座，所述的双向旋转平口钳带动被切割岩样可以在水平向0-360度旋转，在竖向也可以0-90度旋转；所述的岩样切割设备还设有控制面板。
上述的岩样切割设备还设有自动循环水的冷却水箱，冷却水箱上连接有抽水机。
上述的切割刀片上设有防护罩。
上述的千斤顶/切割机侧面设有竖向刻度线，用于精确控制千斤顶的升降高度。
本发明取得的技术效果：
本发明能够通过简单的自动化操作，获取批量连续不同角度的、不同连通率的单节理岩体试件，而且仪器制造简单，切割精度高，安全环保，操作起来方便可靠，可以实现多维控制。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的侧视图；
图3是图1的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
参见图1-3，一种可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，它包括不锈钢支架14，不锈钢支架上端一侧通过千斤顶8设有切割机，切割机由电机1带动，切割机的主转轴10上设有切割刀片2，切割刀片下方位于不锈钢支架平面上设有工作平盘12，工作平盘上方设有双向旋转平口钳3，工作平盘下方设有纵向燕尾板5和横向燕尾板6，纵向燕尾板和横向燕尾板用于控制工作平盘纵向和横向运动，双向旋转平口钳底端设有分度盘底座4，所述的双向旋转平口钳带动被切割岩样可以在水平向0-360度旋转，在竖向也可以0-90度旋转；所述的岩样切割设备还设有控制面板7。
所述的岩样切割设还设有自动循环水的冷却水箱9，冷却水箱上连接有抽水机13。所述的切割刀片上设有防护罩11。所述的千斤顶/切割机侧面设有竖向刻度线，用于精确控制千斤顶的升降高度。
该仪器所切岩石试件可以为圆柱体，也可以为立方体或者长方体试件，可以根据需要切割不同形状的式样。该装置可以切割不同角度的节理岩体试件，同时可以控制切割深度，以实现切割不同节理连通率的岩样。利用该装置，只需要调节岩石式样轴线与刀片运行方向之间的夹角到需要的角度，然后利用纵横燕尾板推进岩样即可切割出想要的节理岩样，当需要其它层理连通率的试件时，通过控制面板上的升降开关自动升降千斤顶带动主转轴上下运动，从而控制刀片上下升降达到调节切割深度的目的。该装置加装了分度盘底座和竖向刻度，可以随时观测托盘转动的角度，以控制完整岩体与刀片运行方向的夹角，从而切割所需层理角度的圆柱形岩石试样；同时竖向刻度可以精确控制刀片升降高度，达到控制切割深度的目的。加装了循环水装置，达到了节约用水的目的，实现了设备的环保特点。由于该装置有控制面板，装置其它的部位均采用形状规则的不锈钢或者高强度材料制作，所有的部件均可拆卸，便于后期的维护和修理，并且一定部位加装有防护罩，提高了装置的安全性；因此，该套装置的仪器制造简单，一定程度上实现了自动化控制，操作起来方便安全可靠。
本发明中的切割机可以切取不同倾角的岩体式样，基于这方面的考虑，我们在岩样固定的夹具的选取上选择了一种双向旋转平口钳，且在底部增装了分度盘，这样试件可以在水平向360度旋转，在竖向也可以0~90度旋转，由于加装了分度盘的原因，旋转角度可以精确控制；同时，切割机可以切取不同连通率的节理岩体式样，这里不同的连通率是通过控制刀片切割深度来实现的，基于这方面的考虑，我们在切割机转轴的底部增设了小型液压千斤顶，且在其侧面设有由竖向刻度线形成的竖向刻度尺，可以通过调节液压千斤顶的升降高度，来控制切割深度，同样由于加装了刻度尺的原因，升降高度可以精确控制；该发明的主要内容在以上两点，而为了使该发明装置更加安全环保，我们在装置上加装了自动循环水的水箱，实现了冷却水的循环利用，其次在切割刀片上部加装了保护罩，确保操作人员的安全，同时所有的系统都设定了手动开关且有控制面板。
制样时，首先利用双向旋转平口钳将完整岩石式样固定，由于该切割机在工作时，刀片运行方向是固定的，这时只需要调节岩石式样轴线与刀片运行方向之间的夹角到需要的角度，然后转动转动轮轴推进式样即可切割出想要的节理岩样；当需要其它层理连通率的试件时，通过控制面板上的升降开关自动升降千斤顶带动主转轴上下运动，从而控制刀片上下升降达到调节切割深度的目的。
Claims (4)
1.可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，其特征在于：它包括不锈钢支架（14），不锈钢支架上端一侧的千斤顶（8）上方设有切割机，切割机由电机（1）带动，切割机的主转轴（10）上设有切割刀片（2），切割刀片下方位于不锈钢支架平面上设有工作平盘（12），工作平盘上方设有双向旋转平口钳（3），工作平盘下方设有纵向燕尾板（5）和横向燕尾板（6），纵向燕尾板和横向燕尾板用于控制工作平盘纵向和横向运动，双向旋转平口钳底端设有分度盘底座（4），所述的双向旋转平口钳带动被切割岩样可以在水平向0-360度旋转，在竖向也可以0-90度旋转；所述的岩样切割设备还设有控制面板（7）。
2.根据权利要求1所述的可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，其特征在于：所述的岩样切割设备还设有自动循环水的冷却水箱（9），冷却水箱上连接有抽水机（13）。
3.根据权利要求1或2所述的可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，其特征在于：所述的切割刀片上设有防护罩（11）。
4.根据权利要求1或2所述的可以制作不同节理角度和不同节理连通率的岩样切割设备，其特征在于：所述的千斤顶/切割机侧面设有竖向刻度线，用于精确控制千斤顶的升降高度。
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