CN109910183A - 一种岩石垂向夹持器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种岩石垂向夹持器，包括外壳和加持臂。外壳呈方形，中空，内部有足够空间可容纳岩石，外壳上设有可开启的门，方便岩石的拿取，并且保证了在岩石过大的情况下能露出外壳，扩大可容空间。外壳顶面中心为掏空圆，沿圆周均布设偶数个指向装置底面的垂向夹持臂；夹持臂呈柱体，可根据岩石形状和大小选择合适的夹持臂及探入壳体的长度；夹持臂将岩石固定，能够很好地适应各种形状岩石。本发明的有益效果是能够有效提高切出岩石力学试验所需的样品尺寸，可提高尺寸的精确度和样品的成功率。
Description
技术领域
本发明属于岩石样品加工技术领域，涉及一种岩石垂向夹持器。
背景技术
岩石力学试验是获取岩石力学参数的重要手段，如岩石的单轴试验、三轴试验。因实验仪器的要求，岩石样品通常为圆柱形，即柱塞样，且对取心方向有要求。由于岩石形状多样，柱塞样钻取之前的固定较为困难，给钻取工作带来了极大的困扰。传统的固定装置难以以合适的角度固定岩石，无法满足试验所需样品对于取心方向的要求；此外，还难以将形状多样的岩石进行固定，在岩石切割过程需要手工扶持以增加其稳定性。这不仅增加了切割过程中的安全隐患，而且造成岩石切割不平整，最终难以满足试验仪器对柱塞样精确的尺寸要求。已有的发明专利中，夹持臂横向夹持，且在同一高度上水平均匀布置，在夹持过程中，同一水平面均匀布置必然导致岩石在空间上发生转动，不能保证夹持的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩石垂向夹持器，本发明的有益效果是能够有效提高切出岩石力学试验所需的样品尺寸，可提高样品尺寸的精确度和样品的成功率。
本发明所采用的技术方案包括外壳和加持臂。外壳呈方形，中空，内部有足够空间可容纳岩石，外壳上设有可开启的门，方便岩石的拿放，并且保证了在岩石过大的情况下能露出外壳，扩大可容空间。外壳顶面中心为掏空圆，沿圆周均布设偶数个指向装置底面的垂向夹持臂；夹持臂呈柱体，可根据岩石形状和大小选择合适的夹持臂及探入壳体的长度；夹持臂将岩石固定，能够很好地适应各种形状岩石。
进一步，夹持臂至少4个，以6-8个最宜，通过这种均匀对称分布能更加有效地将岩石固定于底座上。
夹持臂臂杆底端设有轴承，轴承由底盘和滚珠组成，轴承中心为有一斜截面(斜截面与岩石接触)的似圆球体，似圆球体紧贴滚珠，圆球体可旋转，可根据岩石表面具体情况进行旋转，使斜截面能够与岩石充分接触，增大接触面积，增强岩石的稳定性。
斜截面上设有螺纹，以增加摩擦力，减小与岩石的相对滑动，增强岩石的稳定性。
附图说明
图1为岩石垂向夹持器的立体示意图；
图2为岩石垂向夹持器的主视图；
图3为岩石垂向夹持器的俯视图；
图4为岩石垂向夹持器的左视图；
图5为夹持臂立体示意图；
图6为夹持器的主视图；
图7为夹持器的俯视图；
图8为夹持器的左视图。
图中，1.掏空圆，2.外壳，3.夹持臂，4.岩石，5.门，6.轴承，6-1.滚珠，6-2.底盘，7.斜截面，8.螺纹，9.似圆球体，10.臂杆。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
如图1至图8所示，外壳2为中空的，可容纳待加工岩石4，如岩石4体积过大，可打开门5，使岩石4延伸到外壳2之外，增加可容空间，方便对大体积岩石进行加工。夹持臂3的臂杆10底端设有轴承6，轴承6由滚珠6-1和底盘6-2组成，轴承6中心为有一斜截面7(斜截面7与岩石4接触)的似圆球体9，似圆球体9紧贴滚珠6-1，似圆球体9可旋转，可根据岩石4表面具体情况进行旋转，使斜截面7能够与岩石4充分接触，增大接触面积，增强岩石的稳定性。打开门5，将岩石4以钻取方向竖直放入容纳空间内，将待钻取部分置于掏空圆1的圆心处按照以下步骤进行加工：
(1)选择合适长度夹持臂3，将夹持臂3缓缓伸入外壳2内部，并与岩石4接触；
(2)转动夹持臂3，使斜截面7与岩石4接触，斜截面7上分布的螺纹8可增加摩擦力，减小岩石4与斜截面7的相对滑动，随后拧紧夹持臂3，使斜截面7与岩石4充分接触；若因钻取方向的要求，固定岩石4后，岩石4不得不以点的形式与底面接触，建议用切割机水平地切割部分岩石4，以增大岩石4与底面的接触面积，增强岩石4的稳定性。
(3)重复(2)的操作，使6个夹持臂3均与岩石4充分接触，操作完成后，6个夹持臂3将岩石4固定于底板上，关闭门5。
(4)将钻头对准掏空圆1，开始钻取岩石试样。
(5)钻取完成后，打开门5，松开夹持臂3，取出岩石4完成操作。
本发明的优点还在于：
(1)偶数、呈对称均匀分布的夹持臂设计能适应各种形状的岩石，可根据岩石的形状选择合适长短的夹持臂。
(2)夹持臂底端的空间可旋转体及斜截面的设计能使夹持臂与岩石有效接触，且增加夹持臂与岩石的接触面积，螺纹的设计能够增加接触面的摩擦力，减小岩石与斜截面间的相对滑动，能够稳定且有效地将岩石固定在装置底座上，消除切割过程中的晃动。
(3)能以任意角度固定岩石于底板上，满足试验样品对取心方向的要求。
(4)能够有效地避免使用者直接手持岩石来进行岩石的加工处理，避免切割过程中人工扶持岩石带来的安全隐患。
以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.一种岩石垂向夹持器，其特征在于：包括外壳和加持臂，外壳呈方形，中空，内部有足够空间可容纳岩石，外壳上设有可开启的门，方便岩石的拿取，并且保证了在岩石过大的情况下能露出外壳，扩大可容空间。外壳顶面中心为掏空圆，沿圆周均布设偶数个指向装置底面的垂向夹持臂；夹持臂呈柱体，可根据岩石形状和大小选择合适的夹持臂及探入壳体的长度；夹持臂将岩石固定，能够很好地适应各种形状岩石。
2.按照权利要求1所述一种岩石垂向夹持器，其特征在于：所述夹持臂至少4个。
3.按照权利要求1所述一种岩石垂向夹持器，其特征在于：所述夹持臂臂杆底端设有轴承，轴承由底盘和滚珠组成，轴承中心为有一斜截面的似圆球体，似圆球体紧贴滚珠，圆球体可旋转，可根据岩石表面具体情况进行旋转，使斜截面能够与岩石充分接触，增大接触面积，增加固定的稳定程度。
4.按照权利要求1所述一种岩石垂向夹持器，其特征在于：所述斜截面上设有螺纹，以增加摩擦力，减小与岩石的相对滑动，增加稳定性。
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Publications (1)
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| CN109910183A true CN109910183A (zh) | 2019-06-21 |
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