CN104198298A - 一种锚杆抗弯能力的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种锚杆抗弯能力的测试装置。其技术方案是：支架(11)的两个支架立柱底部固定在滑轨式底座(1)两侧，手动液压泵(5)通过安装板(4)固定在支架立柱的一侧，手动液压泵(5)通过液压管(6)与液压缸(8)连接，液压缸(8)垂直地固定在支架(11)的横梁中间位置处，液压缸(8)的固定端装有数字压力表(7)，液压缸(8)的活塞杆(9)端部固定装有T型管套(10)。移动式夹持装置(3)由两个相同的移动式夹持件构成，每个移动式夹持件的夹持件立柱(13)下端固定在滑块(12)的上平面，夹持件立柱(13)上端铰接有夹具(15)，两个移动式夹持件对应地设置在滑轨式底座(1)的靠近两端处。本发明具有结构简单、操作方便、成本低和与实际情况相似度高的特点。
Description
技术领域
本发明属于矿山支护材料测试技术领域。具体涉及一种锚杆抗弯能力的测试装置。
背景技术
锚杆是当代矿山当中巷道支护最基本的组成部分，它将围岩与稳定岩体结合在一起而产生悬吊效果、组合梁效果、补强效果，增强围岩自身的强度，以达到支护的目的。由于锚杆具有成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点，锚杆支护的应用颇为广泛，现在锚杆支护不仅用于矿山，也是在边坡、岩土深基坑等地表工程及隧道、地下硐室施工中采用的一种重要的加固支护方式。为了更好地保证土木工程(包括采矿工程)的安全建设，必须研究各类锚杆的力学性质，以便优化锚杆的支护参数，增强锚杆的支护效果，其中锚杆的弯曲程度就是其重要的环节之一。然而如今用于测试锚杆弯曲强度的万能试验机是在竖立锚杆的两端施加压力，使其挤压弯曲，虽能测得锚杆在弯曲负荷作用下破裂或达到规定挠度时承受的最大应力，却不能反映锚杆在矿山支护中造成弯曲的真实受力情况，因为在实际支护过程中造成锚杆弯曲的不是锚杆两端的轴向压力而是作用在锚杆杆体的侧向力， 而且在万能试验机施压的过程中，由于锚杆两端被固定，可能当锚杆还未达到最大弯曲程度时，就在锚杆的两端发生剪切破坏，造成的较大的实验误差。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足，目的是提供一种结构简单、操作方便、成本低、与实际情况相似度高的锚杆抗弯能力的测试装置。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述装置包括滑轨式底座、加载装置和移动式夹持装置。加载装置与滑轨式底座固定连接，移动式夹持装置设置在滑轨式底座上。
加载装置包括手动液压泵、液压缸、T型管套和支架。支架呈门框式结构，支架由两个支架立柱和一个横梁组成，横梁的两端固定在两个支架立柱的顶部，两个支架立柱的底部固定在滑轨式底座两侧的中间位置处，手动液压泵固定在安装板上，安装板固定在支架立柱的一侧，手动液压泵通过液压管与液压缸连接，液压缸垂直地固定在支架的横梁中间位置处，液压缸的固定端固定在横梁的上平面，液压缸的工作端固定在横梁的下平面，液压缸的固定端装有数字压力表，液压缸的活塞杆端部固定装有T型管套。
移动式夹持装置由两个相同的移动式夹持件构成，每个移动式夹持件由滑块、夹持件立柱和夹具组成，夹持件立柱下端固定在滑块的上平面，夹持件立柱上端通过销柱铰接有夹具。两个移动式夹持件对应地设置在滑轨式底座的靠近两端处；两个夹具的夹持孔的中心连线平行于滑轨的中心线，两个夹具的夹持孔的中心连线位于T型管套下。
所述的滑轨式底座的上平面为长方形，长方形的长度为被测锚杆最大长度的1.5~2倍。滑轨式底座的上平面设有两条滑轨，两条滑轨相同，两条滑轨的中心线平行于滑轨式底座上平面的长边，滑轨式底座上平面的一侧刻有尺度。
所述的滑块的底部设有两个滑槽，两个滑槽相同，滑槽宽度和滑轨宽度的名义尺寸相同，滑槽深度和滑轨高度的名义尺寸相同。
所述夹具的夹持孔的孔径为5~40mm。
所述活塞杆表面刻有尺度。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：
本发明是在被测锚杆杆体的中部施加一个侧向力，固定在活塞杆上的T型管套的中心线与被测锚杆的中心线相垂直，使得活塞杆通过T型管套对被测锚杆的加载过程更加稳定。随着手动液压泵施加的压力增加，被测锚杆侧向力的亦增大，被测锚杆的弯曲度也增大；由于夹具铰接在夹持件立柱的顶端，固定被测锚杆两端的夹具会随着被测锚杆的弯曲度增大而随其转动，避免了被测锚杆两端因剪切破坏而造成的实验误差。被测锚杆侧向力的增大会使被测锚杆两端的距离发生变化，更能反映矿山中锚杆的锚固端因脱落而发生位移的实际情况，故该实验装置的测试结果与矿山的实际情况相似度高。
滑轨式底座一侧的上平面刻有尺度，精度为mm，零点在滑轨式底座上平面的中间位置处，刻度值向两端依次增大，最大值为700mm，用以确定两滑块的位置和测量两滑块之间的距离；活塞杆表面刻有尺度，精度为mm，量程为活塞杆的最大行程500mm，用以测量被测锚杆被压弯时的弯曲度；液压缸的固定端装有数字压力表，能测出被测锚杆达到最大弯曲程度时的压力值，该装置能测试锚杆的弯曲程度和弯曲强度。
两个滑块位于滑轨式底座上，能在滑轨上移动，故适用于不同长度锚杆的测试。
两个夹具铰接在两个夹持件立柱上端，夹具可装卸，即可采用不同夹持孔径的夹具以测试不同直径的锚杆。
本发明具有结构简单、操作方便、成本低和与实际情况相似度高的特点，适用于测试不同长度和不同直径的锚杆。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为图1中加载装置2的一种结构示意图；
图3为图1中移动式夹持装置3的一种结构示意图；
图4为图1的一种应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
实施例1
一种锚杆抗弯能力的测试装置。所述装置如图1所示，包括滑轨式底座1、加载装置2和移动式夹持装置3。加载装置2与滑轨式底座1固定连接，移动式夹持装置3设置在滑轨式底座1上。
如图2所示，加载装置2包括手动液压泵5、液压缸8、T型管套10和支架11。支架11呈门框式结构，支架11由两个支架立柱和一个横梁组成，横梁的两端固定在两个支架立柱的顶部，两个支架立柱的底部固定在滑轨式底座1两侧的中间位置处，手动液压泵5固定在安装板4上，安装板4固定在支架立柱的一侧，手动液压泵5通过液压管6与液压缸8连接，液压缸8垂直地固定在支架11的横梁中间位置处，液压缸8的固定端固定在横梁的上平面，液压缸8的工作端固定在横梁的下平面，液压缸8的固定端装有数字压力表7，液压缸8的活塞杆9端部固定装有T型管套10。
如图3所示，移动式夹持装置3由两个相同的移动式夹持件构成。每个移动式夹持件由滑块12、夹持件立柱13和夹具15组成。夹持件立柱13下端固定在滑块12的上平面，夹持件立柱13上端通过销柱14铰接有夹具15。两个移动式夹持件对应地设置在滑轨式底座1的靠近两端处。两个夹具15的夹持孔的中心连线平行于滑轨的中心线，两个夹具15的夹持孔的中心连线位于T型管套10下。
如图1所示，所述的滑轨式底座1的上平面为长方形，长方形的长度为被测锚杆16最大长度的1.5~1.8倍。滑轨式底座1的上平面设有两条滑轨，两条滑轨相同，两条滑轨的中心线平行于滑轨式底座1上平面的长边，滑轨式底座1上平面的一侧刻有尺度。
如图3所示，所述的滑块12的底部设有两个滑槽，两个滑槽相同，滑槽宽度和滑轨宽度的名义尺寸相同，滑槽深度和滑轨高度的名义尺寸相同。
所述夹具15的夹持孔的孔径为5~20mm。
所述活塞杆9表面刻有尺度。
实施例2
一种锚杆抗弯能力的测试装置。除下述技术参数外，其余同实施例1。
所述滑轨式底座1的上平面为长方形，长方形的长度为被测锚杆16最大长度的1.7~2倍。
所述夹具15的夹持孔的孔径为20~40mm。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下积极效果：
本具体实施方式是在被测锚杆16杆体的中部施加一个侧向力，固定在活塞杆9上的T型管套10的中心线与被测锚杆16的中心线相垂直，使得活塞杆9通过T型管套10对被测锚杆16的加载过程更加稳定。随着手动液压泵5施加的压力增加，被测锚杆16侧向力的亦增大，被测锚杆16的弯曲度也增大；由于夹具15铰接在夹持件立柱13的顶端，固定被测锚杆16两端的夹具15会随着被测锚杆16的弯曲度增大而随其转动，避免了被测锚杆16两端因剪切破坏而造成的实验误差。被测锚杆16侧向力的增大会使被测锚杆16两端的距离发生变化，更能反映矿山中锚杆的锚固端因脱落而发生位移的实际情况，故该实验装置的测试结果与矿山的实际情况相似度高。
滑轨式底座1一侧的上平面刻有尺度，精度为mm，零点在滑轨式底座1上平面的中间位置处，刻度值向两端依次增大，最大值为700mm，用以确定两滑块12的位置和测量两滑块12之间的距离；活塞杆9表面刻有尺度，精度为mm，量程为活塞杆的最大行程500mm，用以测量被测锚杆16被压弯时的弯曲度；液压缸8的固定端装有数字压力表7，能测出被测锚杆16达到最大弯曲程度时的压力值，该装置能测试锚杆的弯曲程度和弯曲强度。
两个滑块12位于滑轨式底座1上，能在滑轨上移动，故适用于不同长度锚杆的测试。
两个夹具15铰接在两个夹持件立柱13上端，夹具15可装卸，即可采用不同夹持孔径的夹具15以测试不同直径的锚杆。
本具体实施方式具有结构简单、操作方便、成本低和与实际情况相似度高的特点，适用于测试不同长度和不同直径的锚杆。
Claims (5)
1.一种锚杆抗弯能力的测试装置，其特征在于所述装置包括滑轨式底座(1)、加载装置(2)和移动式夹持装置(3)；加载装置(2)与滑轨式底座(1)固定连接，移动式夹持装置(3)设置在滑轨式底座(1)上；
加载装置(2)包括手动液压泵(5)、液压缸(8)、T型管套(10)和支架(11)；支架(11)呈门框式结构，支架(11)由两个支架立柱和一个横梁组成，横梁的两端固定在两个支架立柱的顶部，两个支架立柱的底部固定在滑轨式底座(1)两侧的中间位置处，手动液压泵(5)固定在安装板(4)上，安装板(4)固定在支架立柱的一侧，手动液压泵(5)通过液压管(6)与液压缸(8)连接，液压缸(8)垂直地固定在支架(11)的横梁中间位置处，液压缸(8)的固定端固定在横梁的上平面，液压缸(8)的工作端固定在横梁的下平面，液压缸(8)的固定端装有数字压力表(7)，液压缸(8)的活塞杆(9)端部固定装有T型管套(10)；
移动式夹持装置(3)由两个相同的移动式夹持件构成，每个移动式夹持件由滑块(12)、夹持件立柱(13)和夹具(15)组成，夹持件立柱(13)下端固定在滑块(12)的上平面，夹持件立柱(13)上端通过销柱(14)铰接有夹具(15)；两个移动式夹持件对应地设置在滑轨式底座(1)的靠近两端处；两个夹具(15)的夹持孔的中心连线平行于滑轨的中心线，两个夹具(15)的夹持孔的中心连线位于T型管套(10)下。
2.根据权利要求1所述的锚杆抗弯能力的测试装置，其特征在于所述的滑轨式底座(1)的上平面为长方形，长方形的长度为被测锚杆(16)最大长度的1.5~2倍；滑轨式底座(1)的上平面设有两条滑轨，两条滑轨相同，两条滑轨的中心线平行于滑轨式底座(1)上平面的长边，滑轨式底座(1)上平面的一侧刻有尺度。
3.根据权利要求1所述的锚杆抗弯能力的测试装置，其特征在于所述的滑块(12)的底部设有两个滑槽，两个滑槽相同，滑槽宽度和滑轨宽度的名义尺寸相同，滑槽深度和滑轨高度的名义尺寸相同。
4.根据权利要求1所述的锚杆抗弯能力的测试装置，其特征在于所述夹具(15)的夹持孔的孔径为5~40mm。
5. 根据权利要求1所述的锚杆抗弯能力的测试装置，其特征在于所述活塞杆(9)表面刻有尺度。
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