CN106680099B - 一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪 - Google Patents

一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，包括支架机构、测力机构、驱动机构和加载机构，所述测力机构包括千斤顶、推块、压力传感器和PLC，所述驱动机构包括电机、半齿轮、驱动框、条齿轮和驱动块，所述测量组件包括连接块、限位杆、升降块、螺栓、限位环、弹簧、上触块、下触块和挤压块，该具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪设计巧妙，可行性高，在需要测量时，通过驱动机构能自动使千斤顶把推块推起，从而进行点荷载测试，通过测量组件能检测出加载头进入岩石的深度，使该点荷载测试仪能检测不同深度时的点荷载指数，从而精准和全面的测试出岩石的点荷载指数。

Description

一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪
技术领域
本发明涉及石油勘探领域，特别涉及一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪。
背景技术
点荷载试验是一种在点荷载下测试岩石、混凝土或其他天然建筑材料的抗拉强度的简便方法，点荷载测试是进行点荷载的仪器。
现今，所用的点荷载测试仪通过数码显示管显示所测岩石试件的长度以及岩石试件的最大荷载，然后通过计算得出岩石试件的点荷载强度指数，但是计算过程仍需人工操作，并且带来计算不便，效率低等缺陷，且在测量时很难测量出加载头进入岩石的深度，需要人工测量，其精度不高，效率低下。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪。
本发明解决问题所采用的技术方案是：一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，包括支架机构、测力机构、驱动机构和加载机构；
所述支架机构包括底座、支柱、滑块和固定板，所述支柱有两个，两个支柱均竖直设置在底座上，两个支柱均穿过滑块，所述滑块水平设置，所述滑块与支柱滑动连接，所述固定板位于支柱的上部，所述固定板通过支架与底座固定连接；
所述测力机构包括千斤顶、推块、压力传感器和PLC，所述千斤顶位于底座上，所述千斤顶上设有驱动杆和推杆，所述千斤顶通过驱动杆控制推杆的上升，所述推块位于千斤顶上方，所述推块水平设置，所述推块上设有两个限位孔，两个支柱分别穿过两个限位孔，所述推块与支柱滑动连接，压力传感器设置在滑块与固定板之间，所述PLC设置在固定板内；
所述驱动机构包括电机、半齿轮、驱动框、条齿轮和驱动块，所述电机驱动半齿轮旋转，所述条齿轮有两个，两个条齿轮分别设置在驱动框的两个内壁上，两个条齿轮正对设置，所述半齿轮分别与两个条齿轮啮合，所述条齿轮竖直设置，所述驱动块位于驱动框的一侧，所述驱动块内设有驱动孔，所述千斤顶的驱动杆位于驱动孔内，所述电机与PLC电连接；
所述加载机构包括加载头和测量组件，所述测量组件设置在加载头的一侧，所述测量组件包括连接块、限位杆、升降块、螺栓、限位环、弹簧、上触块、下触块和挤压块，所述限位杆穿过连接块，所述限位杆竖直设置，所述上触块设置在限位杆的下方，所述下触块位于挤压块上，所述上触块位于下触块的正上方，所述弹簧的一端连接在连接块的下方，所述弹簧的另一端连接在挤压块上，所述挤压块位于连接块的下方，所述连接块上设有螺栓和限位槽，所述限位槽的直径大于螺栓槽的直径，所述限位环固定设置在螺栓的下方，所述限位环位于限位槽内，所述螺栓靠近限位环的一端位于螺栓槽内，所述螺栓穿过升降块，所述升降块上设有与螺栓匹配的内螺纹，所述升降块上的内螺纹与螺栓的外螺纹匹配，所述升降块固定设置在限位杆的上方，所述上触块与外部电源连接，所述下触块与PLC电连接。
作为优选，为了增加测量精度，所述测量组件有两个，两个测量组件关于加载头对称设置。
在加载头挤压测量物时，容易发生倾斜，为了正确的测量出竖直挤压时的点荷载指数。
作为优选，为了方便跟换加载头的头部，所述加载头头部为锥形，所述加载头的头部可以拆除。
作为优选，为了增加加载头的头部的硬度，所述加载头的头部的设有金刚石涂层。
作为有为，了方便配合多种测量环境，所述加载头的头部设有多种规格型号
作为优选，为了方便读数，所述固定板上设有显示屏，所述显示屏与PLC电连接。
作为优选，为了增加测量结果的准确性，所述千斤顶上还设有压力表。
显示屏上的读数与压力表上的读数向对应，从而增加测量结果的准确性。
作为优选，为了保护半齿轮和条齿轮，所述半齿轮和条齿轮之间还设有机油。
半齿轮为具有一半齿的圆齿轮。
作为优选，为了增加支架的牢固度，所述支架机构的制作材料为钢材。
作为优选，为了方便调节升级块的高度，所述螺栓的尾部设有十字形凹槽。
本发明的有益效果是，该具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪设计巧妙，可行性高，在需要测量时，通过驱动机构能自动使千斤顶把推块推起，从而进行点荷载测试，通过测量组件能检测出加载头进入岩石的深度，使该点荷载测试仪能检测不同深度时的点荷载指数，从而精准和全面的测试出岩石的点荷载指数。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪的传输机构的结构示意图。
图2是本发明的一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪的驱动机构的结构示意图。
图3是本发明的一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪的测量机构的结构示意图。
图中：1.滑块，2.支柱，3.加载机构，4.推块，5.千斤顶，6.驱动杆，7.驱动机构，8.底座，9.压力传感器，10.显示屏，11.固定板，12.压力表，13.电机，14.半齿轮，15.驱动框，16.条齿轮，17.驱动块，18.驱动孔，19.螺栓，20.升降块，21.限位杆，22.限位环，23.连接块，24.弹簧，25.上触块，26.下触块，27.挤压块，28.加载头。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-3所示，一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，包括支架机构、测力机构、驱动机构7和加载机构3；
所述支架机构包括底座8、支柱2、滑块1和固定板11，所述支柱2有两个，两个支柱2均竖直设置在底座8上，两个支柱2均穿过滑块1，所述滑块1水平设置，所述滑块1与支柱2滑动连接，所述固定板11位于支柱2的上部，所述固定板11通过支架与底座8固定连接；
所述测力机构包括千斤顶5、推块4、压力传感器9和PLC，所述千斤顶5位于底座8上，所述千斤顶5上设有驱动杆6和推杆，所述千斤顶5通过驱动杆6控制推杆的上升，所述推块4位于千斤顶5上方，所述推块4水平设置，所述推块4上设有两个限位孔，两个支柱2分别穿过两个限位孔，所述推块4与支柱2滑动连接，压力传感器9设置在滑块1与固定板11之间，所述PLC设置在固定板11内；
所述驱动机构7包括电机13、半齿轮14、驱动框15、条齿轮16和驱动块17，所述电机13驱动半齿轮14旋转，所述条齿轮16有两个，两个条齿轮16分别设置在驱动框15的两个内壁上，两个条齿轮16正对设置，所述半齿轮14分别与两个条齿轮16啮合，所述条齿轮16竖直设置，所述驱动块17位于驱动框15的一侧，所述驱动块17内设有驱动孔18，所述千斤顶5的驱动杆6位于驱动孔18内，所述电机13与PLC电连接；
所述加载机构3包括加载头28和测量组件，所述测量组件设置在加载头28的一侧，所述测量组件包括连接块23、限位杆21、升降块20、螺栓19、限位环22、弹簧24、上触块25、下触块26和挤压块27，所述限位杆21穿过连接块23，所述限位杆21竖直设置，所述上触块25设置在限位杆21的下方，所述下触块26位于挤压块27上，所述上触块25位于下触块26的正上方，所述弹簧24的一端连接在连接块23的下方，所述弹簧24的另一端连接在挤压块27上，所述挤压块27位于连接块23的下方，所述连接块23上设有螺栓19和限位槽，所述限位槽的直径大于螺栓19槽的直径，所述限位环22固定设置在螺栓19的下方，所述限位环22位于限位槽内，所述螺栓19靠近限位环22的一端位于螺栓19槽内，所述螺栓19穿过升降块20，所述升降块20上设有与螺栓19匹配的内螺纹，所述升降块20上的内螺纹与螺栓19的外螺纹匹配，所述升降块20固定设置在限位杆21的上方，所述上触块25与外部电源连接，所述下触块26与PLC电连接。
作为优选，为了增加测量精度，所述测量组件有两个，两个测量组件关于加载头28对称设置。
在加载头28挤压测量物时，容易发生倾斜，为了正确的测量出竖直挤压时的点荷载指数。
作为优选，为了方便跟换加载头28的头部，所述加载头28头部为锥形，所述加载头28的头部可以拆除。
作为优选，为了增加加载头28的头部的硬度，所述加载头28的头部的设有金刚石涂层。
作为有为，了方便配合多种测量环境，所述加载头28的头部设有多种规格型号
作为优选，为了方便读数，所述固定板11上设有显示屏10，所述显示屏10与PLC电连接。
作为优选，为了增加测量结果的准确性，所述千斤顶5上还设有压力表12。
显示屏10上的读数与压力表12上的读数向对应，从而增加测量结果的准确性。
作为优选，为了保护半齿轮14和条齿轮16，所述半齿轮14和条齿轮16之间还设有机油。
半齿轮14为具有一半齿的圆齿轮。
作为优选，为了增加支架的牢固度，所述支架机构的制作材料为钢材。
作为优选，为了方便调节升级块的高度，所述螺栓19的尾部设有十字形凹槽。
在工作时，把岩石放置在推块4上，通过驱动机构7中电机13去开启，电机13驱动半齿轮14旋转，半齿轮14与一侧的一个条齿轮16啮合，驱动条齿轮16上升或下降移动，从而通过驱动框15和驱动块17驱动千斤顶5的驱动杆6移动，当半齿轮14与另一侧的条齿轮16啮合时，使驱动框15做反向移动，从而使驱动杆6做上下往复运动，从而使千斤顶5推起推块4，在千斤顶5需要下降使，松开液压锁紧螺栓即可。
在检测时，加载头28在不断进入被压入岩石中，使检测组件下降，当检测组件中的挤压块27与岩石抵靠时，岩石推动挤压块27上升，从而使下触块26与上触块25抵靠，从而把电信号发送给PLC,从而记录该时间段内的点荷载指数，通过螺栓19的旋，因螺栓19的外螺纹与升降块20的内螺纹匹配，从而调节升降块20的高度，从而调节上触块25与下触块26之间的距离。
与现有技术相比，该具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪设计巧妙，可行性高，在需要测量时，通过驱动机构7能自动使千斤顶5把推块4推起，从而进行点荷载测试，通过测量组件能检测出加载头28进入岩石的深度，使该点荷载测试仪能检测不同深度时的点荷载指数，从而精准和全面的测试出岩石的点荷载指数。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于:包括支架机构、测力机构、驱动机构(7)和加载机构(3)；
所述支架机构包括底座(8)、支柱(2)、滑块(1)和固定板(11)，所述支柱(2)有两个，两个支柱(2)均竖直设置在底座(8)上，两个支柱(2)均穿过滑块(1)，所述滑块(1)水平设置，所述滑块(1)与支柱(2)滑动连接，所述固定板(11)位于支柱(2)的上部，所述固定板(11)通过支架与底座(8)固定连接；
所述测力机构包括千斤顶(5)、推块(4)、压力传感器(9)和PLC，所述千斤顶(5)位于底座(8)上，所述千斤顶(5)上设有驱动杆(6)和推杆，所述千斤顶(5)通过驱动杆(6)控制推杆的上升，所述推块(4)位于千斤顶(5)上方，所述推块(4)水平设置，所述推块(4)上设有两个限位孔，两个支柱(2)分别穿过两个限位孔，所述推块(4)与支柱(2)滑动连接，压力传感器(9)设置在滑块(1)与固定板(11)之间，所述PLC设置在固定板(11)内；
所述驱动机构(7)包括电机(13)、半齿轮(14)、驱动框(15)、条齿轮(16)和驱动块(17)，所述电机(13)驱动半齿轮(14)旋转，所述条齿轮(16)有两个，两个条齿轮(16)分别设置在驱动框(15)的两个内壁上，两个条齿轮(16)正对设置，所述半齿轮(14)分别与两个条齿轮(16)啮合，所述条齿轮(16)竖直设置，所述驱动块(17)位于驱动框(15)的一侧，所述驱动块(17)内设有驱动孔(18)，所述千斤顶(5)的驱动杆(6)位于驱动孔(18)内，所述电机(13)与PLC电连接；
所述加载机构(3)包括加载头(28)和测量组件，所述测量组件设置在加载头(28)的一侧，所述测量组件包括连接块(23)、限位杆(21)、升降块(20)、螺栓(19)、限位环(22)、弹簧(24)、上触块(25)、下触块(26)和挤压块(27)，所述限位杆(21)穿过连接块(23)，所述限位杆(21)竖直设置，所述上触块(25)设置在限位杆(21)的下方，所述下触块(26)位于挤压块(27)上，所述上触块(25)位于下触块(26)的正上方，所述弹簧(24)的一端连接在连接块(23)的下方，所述弹簧(24)的另一端连接在挤压块(27)上，所述挤压块(27)位于连接块(23)的下方，所述连接块(23)上设有螺栓(19)和限位槽，所述限位槽的直径大于螺栓(19)槽的直径，所述限位环(22)固定设置在螺栓(19)的下方，所述限位环(22)位于限位槽内，所述螺栓(19)靠近限位环(22)的一端位于螺栓(19)槽内，所述螺栓(19)穿过升降块(20)，所述升降块(20)上设有与螺栓(19)匹配的内螺纹，所述升降块(20)上的内螺纹与螺栓(19)的外螺纹匹配，所述升降块(20)固定设置在限位杆(21)的上方，所述上触块(25)与外部电源连接，所述下触块(26)与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述测量组件有两个，两个测量组件关于加载头(28)对称设置。
3.如权利要求1所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述加载头(28)头部为锥形，所述加载头(28)的头部可以拆除。
4.如权利要求3所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述加载头(28)的头部的设有金刚石涂层。
5.如权利要求3所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述加载头(28)的头部设有多种规格型号。
6.如权利要求1所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述固定板(11)上设有显示屏(10)，所述显示屏(10)与PLC电连接。
7.如权利要求1所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述千斤顶(5)上还设有压力表(12)。
8.如权利要求1所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述半齿轮(14)和条齿轮(16)之间还设有机油。
9.如权利要求1所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述支架机构的制作材料为钢材。
10.如权利要求1所述的具有自动检测功能的高精度点荷载测试仪，其特征在于，所述螺栓(19)的尾部设有十字形凹槽。
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