CN113237752B - 一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法 - Google Patents

一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于岩土材料试验装置加工制造技术领域，涉及一种岩土材料蠕变测试，特别是涉及一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法。所述不规则岩块蠕变测试装置，包括支撑总成和交错反向布置的多套加载机构组合，加载机构包括荷载输出总成，荷载放大总成，荷载传导与施加总成，观察与防护总成，变形测量总成。本发明的不规则岩块蠕变测试装置能够专门对粗粒土颗粒这种不规则岩块开展蠕变试验，实现了对试样的长期稳定加载和对变形值的高精度测量，对于获取真实粗粒土颗粒的蠕变曲线和破碎时间效应具有重要帮助，满足了现有的技术需求；装置整体设计为多套加载机构组合，可以同时进行多组独立试验，每组试验都可以实现分级加载。

Description

一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法
技术领域
本发明属于岩土材料试验装置加工制造技术领域，涉及一种岩土材料蠕变测试，特别是涉及一种不规则岩块蠕变测试装置及其使用方法。
背景技术
堆石坝在施工结束后，变形会持续较长时间。根据现有认识，除水位变化和降雨等干湿循环引起粗粒土湿化变形外，坝体长期变形的主要原因是粗粒土蠕变变形。二十多年来，粗粒土蠕变行为的主要研究方法是宏观蠕变试验。然而，这种方法只能根据试验前后级配曲线演化来推断颗粒破碎程度，并对最终宏观变形量与颗粒破碎程度的关系做一些简单经验拟合，对于中间过程的探究尚属空白，导致关于粗粒土蠕变机理的研究大多属于定性分析。随着计算机运算能力的不断提升，基于离散元法的粗粒土蠕变行为模拟研究也得到广泛的应用。离散元法从细观层面对颗粒破碎和空间位置调整进行分析，使得粗粒土蠕变全过程的宏—细观联合探究成为可能，为深入研究粗粒土蠕变机理提供了新途径。给颗粒破碎赋予时间效应是离散元法建模过程的重要一环，如何测得真实粗粒土颗粒破碎时间效应是亟待解决的一个问题。目前，还没有专门用于粗粒土颗粒这种不规则岩块的蠕变试验装置。如果使用现有的同原理设备来进行此类材料的蠕变试验，那么必然属于“大材小用”，在试验过程中不可避免地会出现加载平台及控制系统长期稳定性较差、试验效率低、变形值测量精度不高等问题。为此，本发明设计了一种不规则岩块蠕变测试装置以满足对粗粒土颗粒长期稳定加载和变形值高精度测量的要求，进而获得颗粒蠕变过程和蠕变破坏时间，同时通过结构优化和数据自动采集提高工作效率。
发明内容
针对现有技术需求，本发明设计了一种不规则岩块蠕变测试装置，以实现对不规则岩块的长期稳定加载和对变形的高精度测量。该装置结构紧凑，可以同时进行若干组试验，在自动采集数据之后统一输出数据文件，有效提高不规则岩块蠕变试验的工作效率。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种不规则岩块蠕变测试装置，包括支撑总成和交错反向布置的多套加载机构组合，加载机构包括荷载输出总成，荷载放大总成，荷载传导与施加总成，观察与防护总成，变形测量总成。
所述的支撑总成包括台架、面板。所述台架包括立柱和横杆，立柱用于面板的竖向支承，横杆用于侧向连接立柱；立柱一端与面板通过螺钉或铆钉连接，另一端通过和地面通过膨胀螺钉连接以提高装置稳定性。所述面板是该装置加载机构的安装平台，设有多种大小不一的竖向预留孔，用于加载机构的定位、安装和使用。
所述荷载输出总成包括重物、吊具。所述重物为密度大、便于盛放、可以任意组合并能够准确称量的物体，包括但不限于砝码、干砂袋等，重物的自重作为主要荷载来源。所述吊具可以将重物安全稳定地悬挂在杠杆a的一端，根据重物的具体形状而定，以能够盛放重物并且安全稳定地长时间悬挂为佳。
所述荷载放大总成的主要作用是将重物和吊具的总重进行放大以满足试验所需荷载量级，由杠杆组合结构和调节丝杠组成，杠杆组合结构包括杠杆a、水平仪、杠杆b、回转轴、加力轴、支点轴、联轴杆、轴承座、支座b、支座a、附加杆；调节丝杠包括支座a、牙箱、蜗轮、蜗杆、手轮、固定座。所述杠杆a一端设有用于安全稳定地悬挂吊具的吊环等构件，该构件的安装位置为杠杆a的动力点；另一端设有两个圆孔，靠内侧圆孔的中心位置为杠杆a的阻力点，靠外侧圆孔的中心位置为杠杆a的支点；杠杆a的放大系数为η1。所述水平仪安装在杠杆a上，用于在试验中观察杠杆a是否处于水平状态。所述杠杆b一端设有圆孔，圆孔的中心位置为杠杆b的动力点；另一端设有两个圆孔，靠内侧圆孔的中心位置为杠杆b的阻力点，靠外侧圆孔的中心位置为杠杆b的支点；杠杆b的放大系数为η2。所述回转轴主体为圆杆状结构，安装在杠杆a的支点、阻力点及杠杆b的动力点位置。所述加力轴主体为圆杆状结构，安装在杠杆b的阻力点位置。所述支点轴主体为圆杆状结构，安装在杠杆b的支点位置。所述联轴杆主体为H形结构，两端侧壁设有圆孔，一端用于和安装在杠杆a阻力点位置的回转轴通过滚动轴承连接，另一端用于和安装在杠杆b动力点位置的回转轴通过滚动轴承连接。所述轴承座主体为圆柱形结构，中心设有圆孔，用于和加力轴通过滚动轴承连接；侧壁设有径向孔，用于和拉杆通过螺纹连接。所述支座b主体为n形结构，下端侧壁设有圆孔，用于和支点轴通过滚动轴承连接；上端和面板通过螺钉连接。所述支座a主体为倒Y形结构，上端为外壁设有梯形螺纹的圆柱，自下而上依次穿入牙箱、蜗轮、固定座。附加杆为圆柱形结构，一端焊接在杠杆b支点所在端的外端面上。所述牙箱主体为中空结构，竖向腔室用于安装蜗轮，横向腔室用于安装蜗杆设有梯形螺纹的一端，两个腔室连通，为蜗轮和蜗杆的啮合提供空间；上端和固定座下端通过螺钉连接。所述蜗轮由上中下三个不等径圆柱组成，上下圆柱小于中间圆柱，中间圆柱外表面设有齿轮，用于和蜗杆设有梯形螺纹的一端啮合；中心轴线位置设有圆孔，内壁设有梯形螺纹，用于和支座a上端圆柱连接，二者能够发生相对转动。所述蜗杆另一端和所述手轮通过销钉连接。所述固定座主体为内部中空结构，上端和面板通过螺钉连接。
所述的荷载传导与施加总成的主要作用是将荷载放大总成产生的竖向荷载无偏导地传递给试样，包括拉杆、横梁、调节座、调节杆、顶头、连接柱、加压板、连接柱套、导套、支撑杆a、支撑杆b、底座、定位柱。所述拉杆主体为圆柱形结构，一端设有外螺纹，穿过横梁的圆孔之后，用于帽型螺母c的安装；另一端和轴承座通过螺纹连接。所述横梁为长方体结构，下表面中心位置设有圆孔，为调节杆提供上下调节空间，圆孔两侧设有竖向孔，用于和调节座通过螺钉连接。所述调节座一端为矩形安装座，和横梁的下表面通过螺钉连接；另一端为圆柱，中心轴线位置设有圆孔，和调节杆一端通过螺纹连接，二者可以发生相对转动。所述调节杆主体为圆柱形结构，另一端设有光滑凸球面。所述顶头主体为圆柱形结构，一端设有光滑凹球面，用于和调节杆的光滑凸球面接触；另一端和连接柱的一端通过螺纹连接。所述连接柱主体为圆柱形结构，另一端和加压板的一端通过螺纹连接。所述加压板主体为圆柱形结构，另一端的底面光滑且水平，和试样自然接触。所述连接柱套主体为圆角矩形结构，和导套通过螺钉连接；中心轴线位置设有圆孔，用于连接柱的穿入。所述导套由一端的圆柱和另一端的矩形安装座组成，中心轴线位置设有圆孔，用于连接柱的穿入；圆柱和导套通过螺钉连接，矩形安装座四角设有圆孔，用于支撑杆a、支撑杆b的安装。所述支撑杆a主体为圆柱形结构，一端柱头设有竖向孔，和位移计夹杆一端通过螺纹连接，紧接柱头的部位设有外螺纹，用于安装固定导套和支撑杆a的六角螺母。所述支撑杆b除了没有和位移计夹杆一端连接的竖向孔外，和支撑杆a的结构形式一致，而在支撑杆a和导套之间起固定作用的六角螺母则改为帽型螺母。所述底座为圆角方形结构，上表面光滑且水平，用于放置试样，四角设有竖向孔，和支撑杆a、支撑杆b的另一端通过螺纹连接；下表面的中心轴线位置设有圆孔，用于定位柱的安装。所述定位柱主体为圆柱形结构，用于连接底座和面板。
所述的样本观察与防护总成包括移动式透明观察罩。所述移动式透明观察罩为长方体盒状结构，左右两面为钢制不透明板，前后两面为高强有机玻璃制成的透明板，上下两面开放，透明板和不透明板之间通过胶性粘结剂或螺钉连接。
所述的变形测量总成包括位移计、位移计夹、位移计夹杆。所述位移计为位移传感器，作用是测量横梁的沉降位移；位移计上端和其配套产品通过专用数据线连接，中间段和位移计夹杆通过位移计夹连接并固定，下端和横梁上表面中心区域接触；位移计配套产品从测控设备市场购置。所述位移计夹主体为长方体结构，两端设有光滑圆孔，一端用于连接位移计，另一端用于连接位移计夹杆，沿圆孔高度方向设有矩形槽，最外端垂直于圆孔高度方向设有螺孔，螺孔用于圆头螺钉的安装。所述位移计夹杆主体为圆柱形结构，一端和支撑杆a通过螺纹连接。
通过将放有重物的吊具悬挂在杠杆a上，使得竖向荷载输出到杠杆a的动力点，然后通过杠杆a和杠杆b的组合将其放大为原来的η1η2倍，最后通过拉杆、横梁、调节座、调节杆、顶头、连接柱、加压板将放大后的竖向荷载和杠杆自重无偏传导并施加到试样。当试样发生竖向变形时，加压板、连接柱、顶头、调节杆、调节座、横梁随之发生沉降位移，由于上述构件接触紧密且由刚性材料制成，不易变形错位，因此横梁的沉降位移和试样的竖向变形相同，通过位移计对横梁的沉降位移进行测量等同于对试样的竖向变形进行测量。横梁的沉降位移通过拉杆、轴承座、加力轴传动到杠杆b的阻力点后，杠杆b绕支点轴转动，杠杆b动力点出现竖向位移，但是由于试样的蠕变属于小变形，所以杠杆b动力点的竖向位移很小，对于杠杆b的放大系数η2的影响可以忽略不计；当杠杆b动力点的竖向位移继续通过联轴杆传动到杠杆a阻力点时，杠杆a绕其支点转动，但是由于联轴杆自身也会出现转动，导致杠杆a动力点的竖向位移较大，对于杠杆a的放大系数η1的影响不容忽视，因此，需要及时将杠杆a重新调整为水平状态以控制杠杆组合总放大系数基本保持不变。利用调节丝杠可以实现这一目的，转动手轮，通过支座a带动杠杆a的支点上升或下降，此时位于杠杆a阻力点的回转轴成为临时支点，杠杆a绕该临时支点转动可以恢复水平状态。
一种不规则岩块蠕变测试装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，首先取走移动式透明观察罩，旋紧加压板、连接柱、顶头之间的螺纹连接；然后将试样放置在底座的上表面中点处，使加压板与试样自然接触；最后将移动式透明观察罩复位。
第二步，首先转动手轮，使支座a上升到最高位置；然后将杠杆a动力点所在端约束在附加杆上，使杠杆a保持水平状态或略微上抬。
第三步，首先转动调节杆，使其下端凸球面与顶头上端的凹球面紧密接触；然后安装位移计；最后将放有重物的吊具悬挂在杠杆a动力点所在端，记录此时的荷载F。
第四步，首先对其他各套加载机构依次重复第一步到第三步；然后启动位移计的配套产品，将位移计的初始值归零；最后将杠杆a动力点所在端的约束缓慢去除，开始施加第一级荷载，当约束完全去除后，进行第五步。
第五步，利用位移计的配套产品对当前时刻的数据进行采集，并以此作为本级试验加载周期内蠕变过程的初始时刻和瞬时变形，然后由配套产品根据采样时间自动记录变形结果。试验过程中应及时调整杠杆a的位置，使杠杆a保持水平状态。
第六步，如果试样在试验加载周期内发生蠕变破坏，则首先记录试样破坏时间T，并取走位移计，卸下重物和吊具；然后转动调节杆，使调节杆下端凸球面与顶头上端凹球面分离；其次取走移动式透明观察罩，清除碎屑；最后重复第一步到第三步，将位移计的初始值归零，在本级试验加载周期结束后，缓慢去除杠杆a动力点所在端的约束。如果在试验加载周期内没有发生蠕变破坏，则在本级试验加载周期结束后，缓慢施加下一级荷载，记录此时的荷载F。
第七步，重复第五步和第六步，直到一组试验样本进行完毕。
第八步，首先终止位移计配套产品的运行，在存储数据之后切断它们的电源，取走位移计；然后卸下重物和吊具，将杠杆a动力点所在端悬挂在附加杆上，转动调节杆，使其下端凸球面与顶头上端凹球面分离；其次取走移动式透明观察罩，清除碎屑，再将移动式透明观察罩复位；最后清理面板，覆盖防尘布。
本发明的有益效果为：
本发明的不规则岩块蠕变测试装置能够专门对粗粒土颗粒这种不规则岩块开展蠕变试验，实现了对试样的长期稳定加载和对变形值的高精度测量，对于获取真实粗粒土颗粒的蠕变曲线和破碎时间效应具有重要帮助，满足了现有的技术需求；装置整体设计为多套加载机构组合，可以同时进行多组独立试验，每组试验都可以实现分级加载，在自动采集数据之后统一输出，有效提高试验的工作效率；设置移动式透明观察罩既能防止岩块崩析伤人又方便进行试验观察。
附图说明
图1为不规则岩块蠕变测试装置的整体结构轴测图；
图2为不规则岩块蠕变测试装置的加载机构轴测图；
图3为加载机构的面板及以上部分详图；(a)为轴测图；(b)为主视图；(c)为右视图的剖视图；
图4为杠杆组合结构图；(a)为轴测图；(b)为右视图的剖视图；(c)为右视图的局部剖视放大图；
图5为垫圈a在杠杆b小截面端的安装；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图6为垫圈b在杠杆b大截面端的安装；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图7为调节丝杠结构图；(a)为轴测图；(b)为右视图的剖视图；
图8为吊具；
图9为吊环；
图10为轴套；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图11为回转轴；(a)为主视图；(b)为轴测图；
图12为联轴杆；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图13为支座a；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图14为轴承座；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图15为支点轴；(a)为主视图；(b)为轴测图
图16为支座b；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图17为端盖a；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图18为端盖b；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图19为蜗杆；(a)为右视图的剖视图；(b)为轴测图；
图20为蜗轮；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图21为牙箱；(a)为主视图的局部剖视图；(b)为仰视图的局部剖视图；(c)为轴测图；
图22为蜗杆套；(a)为右视图的剖视图；(b)为轴测图；
图23为牙箱盖；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图24为导向套；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图25为固定座；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图26为横梁；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图27为调节座；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图28为定位柱；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图29为底座；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图30为支撑杆a；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图31为支撑杆b；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图32为导套；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图33为连接柱套；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图34为加压板；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图35为连接柱；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图36为顶头；(a)为主视图的剖视图；(b)为轴测图；
图37为位移计夹；(a)为右视图的剖视图；(b)为轴测图；
图中：1面板；2帽型螺母a；3台架；4位移计；5帽型螺母c；6横梁；7拉杆；8移动式透明观察罩；9内六角螺钉a；10支座b；11附加杆；12吊具；13重物；14六角螺钉a；15固定座；16牙箱；17支座a；18端盖a；19杠杆a；20杠杆b；21端盖b；22轴承座；23内六角螺钉b；24圆头螺钉a；25连接柱套；26导套；27位移计夹；28圆头螺钉b；29顶头；30连接柱；31试样；32调节座；33加压板；34位移计夹杆；35六角螺母；36支撑杆a；37底座；38调节杆；39帽型螺母d；40支撑杆b；41定位柱；42水平仪；43联轴杆；44十字螺钉a；45一字螺钉；46加力轴；47支点轴；48回转轴；49轴套；50限位螺钉；51销钉；52吊环；53十字螺钉b；54垫圈a；55垫圈b；56六角螺钉b；57帽型螺母b；58手轮；59导向套；60牙箱盖；61蜗轮；62内六角螺钉c；63蜗杆；64蜗杆套。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明进行详细阐述。
如图1所示，一种不规则岩块蠕变测试装置，包括支撑总成和4套交错反向布置的加载机构组合；如图2所示，加载机构包括荷载输出总成，荷载放大总成，荷载传导与施加总成，观察与防护总成，变形测量总成。其中，支撑总成包括台架3、面板1、帽型螺母a2；荷载输出总成包括吊具12、重物13；荷载放大总成由杠杆组合结构和调节丝杠组成，杠杆组合结构包括杠杆a19、销钉51、限位螺钉50、水平仪42、十字螺钉b53、吊环52、轴套49、回转轴48、联轴杆43、支座a17、杠杆b20、垫圈a54、加力轴46、轴承座22、支点轴47、支座b10、垫圈b55、端盖a18、端盖b21、十字螺钉a44、一字螺钉45、附加杆11，调节丝杠包括支座a17、蜗杆63、手轮58、帽型螺母b57、蜗轮61、牙箱16、六角螺钉b56、蜗杆套64、牙箱盖60、导向套59、内六角螺钉c62、固定座15、六角螺钉a14；荷载传导与施加总成包括拉杆7、横梁6、帽型螺母c5、调节座32、圆头螺钉b28、调节杆38、定位柱41、底座37、支撑杆a36、支撑杆b40、六角螺母35、帽形螺帽d40、导套26、内六角螺钉b23、连接柱套25、加压板33、连接柱30、顶头29；观察与防护总成包括移动式透明观察罩8；变形测量总成包括位移计4、位移计夹27、位移计夹杆34、圆头螺钉a24。
台架3由8根无缝钢管焊接而成，包括4根立柱和4根横杆。立柱上端焊接一个实体柱头，柱头由上下2个不等径的圆柱组成，下端圆柱用于封堵立柱内孔，上端圆柱制作有外螺纹。立柱下端焊接圆柱形柱脚，每个柱脚上制作有1个光滑圆孔，光滑圆孔用于安装连接台架3和地面的膨胀螺钉，使得该装置更加稳定。面板1的四角分别制作有1个光滑圆孔，位置和尺寸正好使台架3的4根立柱的柱头上端穿过，然后通过安装帽型螺母a2使面板1和台架3连接在一起，构成该装置的主要承力机构。面板1除了上述4个光滑圆孔以外，一侧为每套加载机构制作有2个等大的圆角矩形孔，圆角矩形孔中心点连线平行于该侧边缘线，圆角矩形孔的作用是为拉杆7提供垂直于该侧边缘线的矩形摆动空间。上述圆角矩形孔中心点连线的二分之一处制作有1个竖向圆孔，用于安装定位柱41。在该侧边缘与上述圆角矩形孔中心连线之间，制作有4个合围成矩形的组合圆孔，组合圆孔上宽下窄，用于安装连接支座b10与面板1的内六角螺钉a9；矩形对称轴与上述圆角矩形孔中心连线的中垂线重合，中心位置制作有1个竖向圆孔，在安装支座b10时起定位作用。面板1另一侧为每套加载机构制作有围成矩形的4个竖向圆孔，用于安装连接支座a17与面板1的六角螺钉a14；矩形对称轴与上述圆角矩形孔中心连线的中垂线重合，中心位置制作有1个竖向圆孔，在安装支座a17时起定位作用。
重物13为灰口铸铁制砝码，主体为圆柱形结构，两侧设耳板，居中设径向槽口，使用时注意保持砝码槽口处于交叉位置，组合砝码的自重作为该装置的主要荷载来源。吊具12根据砝码形状设计，由圆形托盘和一端为弯钩的直杆组成，直杆的弯钩挂在吊环52上，另一端设有外螺纹，用于托盘的安装。
杠杆a19主体为沿长度方向变截面的实体结构，小截面端制作有垂直交叉的水平销钉孔和竖向螺孔各1个，水平销钉孔用于安装连接吊环52和杠杆a19的销钉51，竖向螺孔用于安装限位螺钉50。销钉51主体为圆柱形结构，中间段削平，用限位螺钉50抵住。水平仪42用2个十字螺钉b53固定在杠杆a19小截面端上表面距离竖向螺孔不远的位置。吊环52主体为U形结构，双耳设有圆环，夹在杠杆a19小截面端，双耳圆环与水平销钉孔中心对齐。杠杆a19大截面端设有2个等径的光滑圆孔，用于安装轴套49，轴套49和杠杆a19之间不能发生相对转动。水平销钉孔的中心位置是杠杆a19的动力点，大截面端靠内侧圆孔的中心位置是杠杆a19的阻力点，大截面端靠外侧圆孔的中心位置是杠杆a19的支点，上述三点布置在杠杆a19的中心轴线上。杠杆a19的动力点与支点之间的距离是其阻力点与支点之间距离的10倍，也就是说，当杠杆a19处于水平状态时，放大系数η1＝10。轴套49主体为筒状结构，可以有效降低杠杆a19与回转轴48的接触应力，减轻磨损程度。回转轴48主体为圆杆状结构，由左中右3个不等径的圆柱组成，左右2个圆柱相同且小于中间圆柱。联轴杆43主体为H形结构，两端侧壁制作有中心对齐的等径光滑圆孔，圆孔的边缘均匀制作有3个螺孔，用于安装连接端盖a18和联轴杆43的十字螺钉a44。将联轴杆43一端夹在杠杆a19上并使该端侧壁的光滑圆孔与安装在杠杆a19大截面端靠内侧圆孔的轴套49中心对齐，用于安装回转轴48，该端侧壁光滑圆孔的剩余空间用于安装连接回转轴48和联轴杆43的滚动轴承。支座a17主体为倒Y形结构，下端侧壁制作有中心对齐的等径光滑圆孔，圆孔的边缘均匀制作有3个螺孔，用于安装连接端盖a18和支座a17的十字螺钉a44。将支座a17下端夹在杠杆a19上并使该端侧壁的光滑圆孔与安装在杠杆a19大截面端靠外侧圆孔的轴套49中心对齐，用于安装回转轴48，该端侧壁光滑圆孔的剩余空间用于安装连接回转轴48和支座a17的滚动轴承。杠杆b20主体为沿长度方向变截面的实体结构，小截面端制作有1个光滑圆孔，大截面端制作有2个不等径的光滑圆孔。小截面端光滑圆孔的中心位置是杠杆b20的动力点，大截面端靠内侧圆孔的中心位置是杠杆b20的阻力点，大截面端靠外侧圆孔的中心位置是杠杆b20的支点，上述三点布置在杠杆b20的中心轴线上。杠杆b20的动力点与支点之间的距离是其阻力点与支点之间距离的6.4倍，也就是说，当杠杆b20处于水平状态时，放大系数η2＝6.4。将联轴杆43的另一端夹在杠杆b20上并使该端侧壁的光滑圆孔与杠杆b20小截面端光滑圆孔中心对齐，用于安装回转轴48，回转轴48中间圆柱两端各安装1个限制杠杆b20小截面端侧向位移的垫圈a54，该端侧壁光滑圆孔的剩余空间用于安装连接回转轴48和联轴杆43的滚动轴承。加力轴46主体为圆杆状结构，除尺寸大于回转轴外，二者相似，居中安装在杠杆b20大截面端的靠内侧光滑圆孔处，二者之间不能发生相对运动。轴承座22主体为圆柱形结构，中心制作有光滑圆孔，用于安装滚动轴承和加力轴46；中心圆孔侧壁制作有1个径向圆孔，圆孔开口与轴承座22外侧面相交位置削平，保持圆孔开口朝上，圆孔内壁制作有螺纹，用于安装拉杆7；中心圆孔的边缘均匀制作有4个螺孔，用于安装连接端盖b21和轴承座22的一字螺钉45。支点轴47主体为圆杆状结构，由左中右3个不等径的圆柱组成，左右2个圆柱相同且小于中间圆柱，中间圆柱的一端制作有环状卡条。支座b10主体为n形结构，下端侧壁制作有中心对齐的等径光滑圆孔，圆孔的边缘均匀制作有4个螺孔，用于安装连接端盖b21和支座b10的一字螺钉45。将支座b10下端夹在杠杆b20上并使该端侧壁的光滑圆孔与杠杆b20大截面端靠外侧光滑圆孔中心对齐，用于支点轴47的安装，支点轴47的中间圆柱上没有环状卡条的一端安装1个限制杠杆b20大截面端侧向位移的垫圈b55，该端侧壁光滑圆孔的剩余空间用于安装连接支点轴47和支座b10的滚动轴承。支座b10上表面为光滑水平面，四角各制作有1个竖向螺孔，用于安装连接支座b10和面板1的内六角螺钉a9，中心位置制作有1个竖向圆孔，用于将支座b10安装在面板1上的时候进行定位。端盖a18和端盖b21主体都是圆形薄片结构，主要作用是保护安装部位的轴和轴承，但端盖a18小于端盖b21。端盖a18一侧制作有环状卡条，用于安装在联轴杆43和支座a17的光滑圆孔处，端盖a18的边缘均匀设有3个螺孔，用于安装十字螺钉a44。端盖b21一侧制作有环状卡条，用于安装在轴承座22和支座b10的光滑圆孔处，端盖b21的边缘均匀设有4个螺孔，用于安装一字螺钉45。附加杆11为圆柱形结构，一端焊接在杠杆b20大截面端的外端面。
支座a17上端为圆柱，外壁制作有梯形螺纹并沿高度方向制作有1条矩形凹槽，自下而上依次穿过牙箱16、蜗轮61、牙箱盖60、导向套59，最后伸入固定座15的中部空腔。蜗杆63主体为杆状结构，一端制作有梯形螺纹，用于啮合蜗轮61；另一端杆头制作有1个沿杆长方向的矩形凹槽，用于安装连接手轮58和蜗杆63的销钉，并在该端杆头制作有外螺纹，用于安装帽型螺母b57。手轮58由2个不等径的圆环和3个圆柱形连接键焊接而成，位于中间位置的圆环的内壁制作有1个矩形凹槽，用于安装连接手轮58和蜗杆63的销钉。蜗轮61主体为筒状结构，由上中下3个不等径的圆柱组成，上下2个圆柱小于中间圆柱，中心轴线位置制作有圆孔，圆孔内壁制作有梯形螺纹，用于连接支座a17的上端圆柱，二者之间可以发生相对转动；中间圆柱的外侧面制作有齿轮，用于啮合蜗杆63。牙箱16主体为中空结构，制作有下部竖向和横向腔室及上部顶板。下部竖向腔室的中心轴线与上部顶板的竖向中心轴线重合，用于安装蜗轮61及滚动轴承；竖向腔室下端制作有与支座a17上端圆柱等径的光滑圆孔，用于支座a17上端圆柱的穿入。下部横向腔室的中心轴线与竖向腔室的中心轴线不共面，用于安装蜗杆63设有梯形螺纹的一端；横向腔室前后端制作有中心对齐的不等径圆孔，前端圆孔设有内螺纹，用于安装蜗杆套64，后端圆孔内壁光滑，用于安装蜗杆63设有梯形螺纹一端的杆头。下部竖向和横向腔室连通，用于蜗杆63和蜗轮61的啮合，二者之间能够发生相对转动。上部顶板的竖向中心轴线位置制作有圆孔，圆孔内壁制作有螺纹，用于安装牙箱盖60；上部顶板上表面的四角各制作有1个竖向螺孔，用于安装连接牙箱16和固定座15的六角螺钉b56。蜗杆套64主体为筒状结构，由前后2个不等径的圆柱组成，前端圆柱大于后端圆柱，中心轴线位置制作有光滑圆孔，用于蜗杆63的穿入，二者之间可以发生相对转动；后端圆柱外侧面制作有螺纹，用于安装在牙箱16下部横向腔室的前端圆孔处；前端圆柱的外端面制作有2条十字交叉的矩形凹槽，作用是安装时便于操作。牙箱盖60主体为筒状结构，中心轴线位置制作有光滑圆孔，用于支座a17上端圆柱的穿入，二者之间可以发生相对转动；外侧面制作有螺纹，用于安装在牙箱16上部顶板的中心圆孔处。导向套59主体为筒状结构，由上中下3个不等径的圆柱组成，上下2个圆柱小于中间圆柱，中心轴线位置制作有光滑圆孔并沿高度方向制作有1条矩形凹槽，用于支座a17上端圆柱的穿入，二者之间可以发生相对转动；中间圆柱的边缘均匀制作有4个竖向圆孔，用于安装连接导向套59和固定座15的内六角螺钉c62。固定座15主体为中空结构，制作有顶板、底板、中部空心筒，作用是通过与牙箱16的连接将支座a17固定在面板1上。中部空心筒为圆柱形结构，内部制作有一个圆柱形空腔。顶板中心轴线位置制作有与中部空心筒内径等大的光滑圆孔，顶板的四角各制作有1个竖向螺孔，用于安装连接固定座15和面板1的六角螺钉a14。底板中心轴线位置制作有直径等于导向套59外径的光滑圆孔，在暴露出的中部空心筒边缘均匀制作有4个竖向螺孔，用于安装连接导向套59和固定座15的内六角螺钉c62。底板的四角各制作有1个竖向螺孔，用于安装连接牙箱16和固定座15的六角螺钉b56。
拉杆7主体为杆状结构，两端制作有外螺纹，中间主体部分直径略微大于两端杆头，一端安装在轴承座22的径向圆孔内，另一端安装在横梁6的光滑圆孔内，与横梁6连接的一端安装帽型螺母c5。横梁6为长方体结构，两端分别制作有1个光滑圆孔，用于拉杆7的穿入；下表面沿长轴方向制作有一大二小共3个竖向孔，大孔居中并且内壁光滑，为调节杆38提供上下调节的空间，小孔分列两侧，制作有内螺纹，用于安装连接横梁6和调节座32的圆头螺钉b28。调节座32由上端曲边矩形安装座和下端圆柱组成，中心轴线位置制作有竖向圆孔，圆孔内壁制作有螺纹，用于调节杆38的安装，二者之间可以发生相对转动；上端曲边矩形安装座是调节座32的翼板，两侧翼缘部分分别制作有1个竖向圆孔，用于安装圆头螺钉b28。调节杆38主体为圆柱形结构，上端圆柱制作有外螺纹，用于安装在调节座32上；下端制作有1个表面光滑的半球体，用于和顶头29上端接触；上端圆柱的下部外壁适度切削成方形，目的是便于使用该装置时对调节杆38进行转动。定位柱41由上下2个不等径的圆柱组成，上端圆柱大于下端圆柱，上端圆柱安装在底座37下表面中心位置的圆孔内，下端圆柱安装在面板1上圆角矩形孔中心点连线二分之一处的竖向圆孔内，作用是限制底座37的水平位移。底座37主体为圆角方形结构，上下表面均为光滑水平面，四角分别制作有1个竖向圆孔，竖向圆孔内壁制作有螺纹，用于安装支撑杆a36和支撑杆b40，上述两种支撑杆各有2个，并且同一类型的支撑杆安装在同侧。支撑杆a36主体为圆柱形结构，中间主体部分直径略大于两端柱头，一端柱头制作有竖向螺孔，用于安装位移计夹杆34，紧接其下的部位制作有外螺纹，用于安装固定支撑杆a36和导套26的六角螺母35；中下部外壁制作有一对轴对称的矩形凹槽，便于转动支撑杆a36；另一端柱头制作有外螺纹，用于安装底座37。支撑杆b40主体为圆柱形结构，除了没有用于安装位移计夹杆34的螺孔外，和支撑杆a36结构形式一致，而在支撑杆a36和导套26之间起固定作用的六角螺母35则改为帽型螺母d39。导套26为实体结构，上端为圆柱，中心轴线位置制作有光滑圆孔，用于连接柱30的穿入，二者之间可以发生相对转动，圆孔边缘均匀制作有4个圆孔，用于安装连接导套26和连接柱套25的内六角螺钉b23；下端为圆角矩形安装座，四角分别制作有1个圆孔，用于支撑杆a36和支撑杆b40的安装。连接柱套25主体为圆角矩形结构，中心轴线位置制作有与连接柱30等径的光滑圆孔，用于连接柱30的穿入，二者之间可以发生相对转动；四角分别制作有1个组合圆孔，上宽下窄，用于安装连接导套26和连接柱套25的内六角螺钉b23。加压板33主体为圆柱形结构，由上下2个不等径圆柱组成，上端圆柱小于下端圆柱，上端圆柱制作有外螺纹，用于安装连接柱30；下端圆柱的下表面为光滑水平面，和试样31自然接触，中间部位的外壁设有一对轴对称的矩形凹槽，便于转动加压板33。连接柱30主体为圆柱形结构，上端制作有和顶头29下端圆柱等径的圆孔，圆孔制作有内螺纹，用于安装顶头29；下端制作有和加压板33上端圆柱等径的圆孔，圆孔制作有内螺纹，用于安装加压板33。顶头29由上中下3个不等径的圆柱组成，上端圆柱直径居中，中间圆柱直径最大，下端圆柱直径最小。上端圆柱的顶面设有光滑的凹半球面，用于和调节杆38下端凸半球面的接触，中间外壁设有一对轴对称的矩形凹槽，便于转动顶头29；中间圆柱有利于减小荷载传递过程中可能出现的应力集中，避免下端圆柱被压坏；下端圆柱制作有外螺纹，用于安装连接柱30。
移动式透明观察罩8为长方体盒状，左右两面为钢板，前后两面为高强有机玻璃透明板，上下两面开放，钢板和玻璃板之间通过胶性粘结剂连接。位移计4为电测位移传感器，作用是测量横梁6的沉降位移；位移计4的上端和其配套产品通过专用数据线连接，中间段和位移计夹杆34通过位移计夹27固定，下端和横梁6上表面的中心区域接触；位移计4的配套产品包括变形测量仪一台、PC机一台和多通道数据采集系统一套，上述产品均从测控设备市场购置；电测位移传感器可以根据试验所需的测量精度和量程进行选配，变形测量仪和PC机的安装位置以便于操作为宜；多通道数据采集系统按照固定采样时间的数据自动采集模式运行，在运行中也允许通过人工干预对非采样时刻的数据进行采集，多通道数据采集系统在经历人工干预之后会重新开始计算采样时间，然后再次进入固定采样时间的数据自动采集模式；将电测位移传感器及其配套产品移植到该装置上，可以实现对变形的高精度测量和数据自动采集，节省人力，提高工作效率。位移计夹27主体为长方体结构，两端分别制作有2个圆孔，一端用于连接位移计4，另一端用于连接位移计夹杆34，两端沿圆孔的高度方向制作有上下贯穿的矩形槽，最外端垂直于圆孔的高度方向分别制作有1个螺孔，用于安装圆头螺钉29，转动圆头螺钉29可以加紧或放松位移计夹27与位移计4、位移计夹杆34的连接。位移计夹杆34主体为圆柱形结构，一端制作有外螺纹，用于连接支撑杆a36，中下部设有一对轴对称的矩形凹槽，便于转动位移计夹杆34。
在进行不规则岩块的蠕变试验时，首先检查荷载传导与施加总成中各零件是否紧密接触，然后将试样31放置在加压板33与底座37之间，通过转动调节杆38使其下端和顶头29上端接触避免发生水平错位。将盛放有重物13的吊具12悬挂在吊环52上，使得竖直向下的荷载F1输出到杠杆a19的动力点，试验开始时保持杠杆a19和杠杆b20处于水平状态，此时联轴杆43刚好处于竖直状态，由于杠杆a19的放大效应，联轴杆下端受到一个竖直向上的荷载F2，力的作用是相互的，联轴杆上端必然受到一个竖直向下的荷载F2，也就是杠杆b20的动力点作用一个竖直向下的荷载F2，由于杠杆b20的放大效应，拉杆7下端受到一个竖直向上的荷载F3，力的作用是相互的，拉杆7上端受到一个竖直向下的荷载F3，此时，杠杆组合结构将重物13和吊具12的总重F1扩大为原来的64倍。然后利用荷载传导与施加总成，放大64倍之后得到的竖直向下的荷载F3和杠杆自重作用到试样31。在试验过程中，垫圈a54可以防止杠杆b20小截面端出现水平位移，垫圈b55可以防止杠杆b20大截面端出现水平位移，轴套49可以使杠杆a19大截面端出现水平位移，因此，杠杆a19、杠杆b20、联轴杆43、支座a17、支座b10的竖向对称面重合且位置保持不变，避免在荷载放大过程中产生不必要的扭矩而危害使用安全。当试样31发生竖向变形时，由于加压板33、连接柱30、顶头29、调节杆38、调节座32和横梁6接触紧密并且由刚性材料制成，导致横梁6的沉降位移和试样31的竖向变形相等，用位移计4测量横梁6的沉降位移就可以获得试样31的竖向变形。位移计4一端通过位移计夹27和位移计夹杆34连接，位移计夹杆34通过支撑杆a36和底座37连接，这种连接使得位移计4只有一端是固定的，满足位移计4的使用要求。横梁6的沉降位移沿着拉杆7、轴承座22、加力轴46传递到杠杆b20的大截面端靠内侧圆孔处，杠杆b20绕支点轴47出现转动，导致杠杆b20小截面端出现竖向位移，进一步通过联轴杆43传动到杠杆a19大截面端靠内侧圆孔处，杠杆a19绕大截面端靠外侧圆孔处的回转轴48出现转动，杠杆a19小截面端出现竖向位移，联轴杆43也会偏离原来的竖向状态。由于试样31的蠕变属于小变形，在杠杆b20小截面端出现竖向位移后，杠杆b20的放大系数由此而发生的改变很小，可以忽略。但是杠杆a19的放大系数由此而发生的改变很大，需要重新调节杠杆a19以使其恢复水平状态。转动手轮58，通过蜗杆63和蜗轮61的啮合，带动支座a17上升或下降，此时杠杆a19小截面端靠内侧圆孔处的回转轴48成为临时支点，杠杆a19绕临时支点转动可以恢复水平状态。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利的范围的限制，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种不规则岩块蠕变测试装置，其特征在于，包括支撑总成和交错反向布置的多套加载机构组合，加载机构包括荷载输出总成，荷载放大总成，荷载传导与施加总成，观察与防护总成，变形测量总成；
所述的支撑总成包括台架(3)和面板(1)；所述面板(1)是该装置加载机构的安装平台；
所述荷载输出总成包括重物(13)、吊具(12)；所述吊具(12)将重物(13)安全稳定地悬挂在杠杆a(19)的一端；
所述荷载放大总成作用是将重物(13)和吊具(12)的总重进行放大以满足试验所需荷载量级，由杠杆组合结构和调节丝杠组成，杠杆组合结构包括杠杆a(19)、水平仪(42)、杠杆b(20)、回转轴(48)、加力轴(46)、支点轴(47)、联轴杆(43)、轴承座(22)、支座b(10)、支座a(17)、附加杆(11)；调节丝杠包括支座a(17)、牙箱(16)、蜗轮(61)、蜗杆(63)、手轮(58)、固定座(15)；所述杠杆a(19)一端设有用于悬挂吊具(12)的吊环，吊环的安装位置为杠杆a(19)的动力点；另一端设有两个圆孔，靠内侧圆孔的中心位置为杠杆a(19)的阻力点，靠外侧圆孔的中心位置为杠杆a(19)的支点；杠杆a(19)的放大系数为η1；所述水平仪(42)安装在杠杆a(19)上，用于在试验中观察杠杆a(19)是否处于水平状态；所述杠杆b(20)一端设有圆孔，圆孔的中心位置为杠杆b(20)的动力点；另一端设有两个圆孔，靠内侧圆孔的中心位置为杠杆b(20)的阻力点，靠外侧圆孔的中心位置为杠杆b(20)的支点；杠杆b(20)的放大系数为η2；所述回转轴(48)主体为圆杆状结构，安装在杠杆a(19)的支点、阻力点及杠杆b(20)的动力点位置；所述加力轴(46)主体为圆杆状结构，安装在杠杆b(20)的阻力点位置；所述支点轴(47)主体为圆杆状结构，安装在杠杆b(20)的支点位置；所述联轴杆(43)主体为H形结构，两端侧壁设有圆孔，一端用于和安装在杠杆a(19)阻力点位置的回转轴(48)通过滚动轴承连接，另一端用于和安装在杠杆b(20)动力点位置的回转轴(48)通过滚动轴承连接；所述轴承座(22)主体为圆柱形结构，中心设有圆孔，用于和加力轴(46)通过滚动轴承连接；侧壁设有径向孔，用于和拉杆(7)通过螺纹连接；所述支座b(10)主体为n形结构，下端侧壁设有圆孔，用于和支点轴(47)通过滚动轴承连接；上端和面板(1)通过螺钉连接；所述支座a(17)主体为倒Y形结构，上端为外壁设有梯形螺纹的圆柱，自下而上依次穿入牙箱(16)、蜗轮(61)、固定座(15)；附加杆(11)为圆柱形结构，一端焊接在杠杆b(20)支点所在端的外端面上；所述牙箱(16)主体为中空结构，竖向腔室用于安装蜗轮(61)，横向腔室用于安装蜗杆(63)设有梯形螺纹的一端，两个腔室连通，为蜗轮(61)和蜗杆(63)的啮合提供空间；上端和固定座(15)下端通过螺钉连接；所述蜗轮(61)由上中下三个不等径圆柱组成，上下圆柱小于中间圆柱，中间圆柱外表面设有齿轮，用于和蜗杆(63)设有梯形螺纹的一端啮合；中心轴线位置设有圆孔，内壁设有梯形螺纹，用于和支座a(17)上端圆柱连接，二者能够发生相对转动；所述蜗杆(63)另一端和所述手轮(58)通过销钉连接；所述固定座(15)主体为内部中空结构，上端和面板(1)通过螺钉连接；
所述的荷载传导与施加总成的作用是将荷载放大总成产生的竖向荷载无偏导地传递给试样(31)，包括拉杆(7)、横梁(6)、调节座(32)、调节杆(38)、顶头(29)、连接柱(30)、加压板(33)、连接柱套(25)、导套(26)、支撑杆a(36)、支撑杆b(40)、底座(37)、定位柱(41)；所述拉杆(7)主体为圆柱形结构，一端设有外螺纹，穿过横梁(6)的圆孔之后，用于帽型螺母c(5)的安装；另一端和轴承座(22)通过螺纹连接；所述横梁(6)为长方体结构，下表面中心位置设有圆孔，为调节杆(38)提供上下调节空间，圆孔两侧设有竖向孔，用于和调节座(32)通过螺钉连接；所述调节座(32)一端为矩形安装座，和横梁(6)的下表面通过螺钉连接；另一端为圆柱，中心轴线位置设有圆孔，和调节杆(38)一端通过螺纹连接，二者可以发生相对转动；所述调节杆(38)主体为圆柱形结构，另一端设有光滑凸球面；所述顶头(29)主体为圆柱形结构，一端设有光滑凹球面，用于和调节杆(38)的光滑凸球面接触；另一端和连接柱(30)的一端通过螺纹连接；所述连接柱(30)主体为圆柱形结构，另一端和加压板(33)的一端通过螺纹连接；所述加压板(33)主体为圆柱形结构，另一端的底面光滑且水平，和试样(31)自然接触；所述连接柱套(25)主体为圆角矩形结构，和导套(26)通过螺钉连接；中心轴线位置设有圆孔，用于连接柱(30)的穿入；所述导套(26)由一端的圆柱和另一端的矩形安装座组成，中心轴线位置设有圆孔，用于连接柱(30)的穿入；圆柱和导套(26)通过螺钉连接，矩形安装座四角设有圆孔，用于支撑杆a(36)、支撑杆b(40)的安装；所述支撑杆a(36)主体为圆柱形结构，一端柱头设有竖向孔，和位移计夹杆(34)一端通过螺纹连接，紧接柱头的部位设有外螺纹，用于安装固定导套(26)和支撑杆a(36)的六角螺母；所述支撑杆b(40)除了没有和位移计夹杆(34)一端连接的竖向孔外，和支撑杆a(36)的结构形式一致，而在支撑杆a(36)和导套(26)之间起固定作用的六角螺母则改为帽型螺母；所述底座(37)为圆角方形结构，上表面光滑且水平，用于放置试样(31)，四角设有竖向孔，和支撑杆a(36)、支撑杆b(40)的另一端通过螺纹连接；下表面的中心轴线位置设有圆孔，用于定位柱(41)的安装；所述定位柱(41)主体为圆柱形结构，用于连接底座(37)和面板(1)。
2.如权利要求1所述的一种不规则岩块蠕变测试装置，其特征在于，所述的变形测量总成包括位移计(4)、位移计夹(27)、位移计夹杆(34)；所述位移计(4)为位移传感器，作用是测量横梁(6)的沉降位移；位移计(4)上端和其配套产品通过专用数据线连接，中间段和位移计夹杆(34)通过位移计夹(27)连接并固定，下端和横梁(6)上表面中心区域接触；位移计(4)配套产品从测控设备市场购置；所述位移计夹(27)主体为长方体结构，两端设有光滑圆孔，一端用于连接位移计(4)，另一端用于连接位移计夹杆(34)，沿圆孔高度方向设有矩形槽，最外端垂直于圆孔高度方向设有螺孔，螺孔用于圆头螺钉(29)的安装；所述位移计夹杆(34)主体为圆柱形结构，一端和支撑杆a(36)通过螺纹连接。
3.如权利要求1或2所述的一种不规则岩块蠕变测试装置，其特征在于，所述的观察与防护总成包括移动式透明观察罩(8)；所述移动式透明观察罩(8)为长方体盒状结构，左右两面为钢制不透明板，前后两面为高强有机玻璃制成的透明板，上下两面开放，透明板和不透明板之间通过胶性粘结剂或螺钉连接。
4.如权利要求1或2所述的一种不规则岩块蠕变测试装置，其特征在于，所述台架(3)包括立柱和横杆，立柱用于面板(1)的竖向支承，横杆用于侧向连接立柱；立柱一端与面板(1)连接，另一端和地面固定。
5.如权利要求3所述的一种不规则岩块蠕变测试装置，其特征在于，所述台架(3)包括立柱和横杆，立柱用于面板(1)的竖向支承，横杆用于侧向连接立柱；立柱一端与面板(1)连接，另一端和地面固定。
6.如权利要求1或2或5所述的一种不规则岩块蠕变测试装置，其特征在于，所述重物(13)为密度大、便于盛放、可以任意组合并能够准确称量的物体，重物(13)的自重作为主要荷载来源。
7.根据权利要求1～6任一所述的不规则岩块蠕变测试装置的使用方法，包括以下步骤：
第一步，首先取走移动式透明观察罩(8)，旋紧加压板(33)、连接柱(30)、顶头(29)之间的螺纹连接；然后将试样(31)放置在底座(37)的上表面中点处，使加压板(33)与试样(31)自然接触；最后将移动式透明观察罩(8)复位；
第二步，首先转动手轮(58)，使支座a(17)上升到最高位置；然后将杠杆a(19)动力点所在端约束在附加杆(11)上，使杠杆a(19)保持水平状态或略微上抬；
第三步，首先转动调节杆(38)，使其下端凸球面与顶头(29)上端的凹球面紧密接触；然后安装位移计(4)；最后将放有重物(13)的吊具(12)悬挂在杠杆a(19)动力点所在端，记录此时的荷载F；
第四步，首先对其他各套加载机构依次重复第一步到第三步；然后启动位移计(4)的配套产品，将位移计(4)的初始值归零；最后将杠杆a(19)动力点所在端的约束缓慢去除，开始施加第一级荷载，当约束完全去除后，进行第五步；
第五步，利用位移计(4)的配套产品对当前时刻的数据进行采集，并以此作为本级试验加载周期内蠕变过程的初始时刻和瞬时变形，然后由配套产品根据采样时间自动记录变形结果；试验过程中应及时调整杠杆a(19)的位置，使杠杆a(19)保持水平状态；
第六步，如果试样(31)在试验加载周期内发生蠕变破坏，则首先记录试样破坏时间T，并取走位移计(4)，卸下重物(13)和吊具(12)；然后转动调节杆(38)，使调节杆(38)下端凸球面与顶头(29)上端凹球面分离；其次取走移动式透明观察罩(8)，清除碎屑；最后重复第一步到第三步，将位移计(4)的初始值归零，在本级试验加载周期结束后，缓慢去除杠杆a(19)动力点所在端的约束；如果在试验加载周期内没有发生蠕变破坏，则在本级试验加载周期结束后，缓慢施加下一级荷载，记录此时的荷载F；
第七步，重复第五步和第六步，直到一组试验样本进行完毕；
第八步，首先终止位移计(4)配套产品的运行，在存储数据之后切断它们的电源，取走位移计(4)；然后卸下重物(13)和吊具(12)，将杠杆a(19)动力点所在端悬挂在附加杆(11)上，转动调节杆(38)，使其下端凸球面与顶头(29)上端凹球面分离；其次取走移动式透明观察罩(8)，清除碎屑，再将移动式透明观察罩(8)复位；最后清理面板(1)，覆盖防尘布。
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