CN114659899A - 动静多向加载三轴疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动静多向加载三轴疲劳试验机，包括测试筒，测试筒底端设置有第二液压缸，第二液压缸内部滑动连接有第二液压杆，测试筒左右两侧均插设有第三液压杆，第三液压杆滑动连接于第三液压缸内部，测试筒的前侧下端固定连接有第四液压缸，第四液压缸内部滑动连接有第四液压杆，测试筒的后侧上端固定连接有第五液压缸，第五液压缸内部滑动连接有第五液压杆，测试筒上方设置有第一液压缸，第一液压缸内部滑动连接有第一液压杆。本发明通过在测试筒不同方向上设置相互配合使用液压缸，可以对岩土样本柱加载不同方向的载荷，从而可以进行多个方向的疲劳强度试验，进而能够对岩土样本柱进行更加全面的测试，提高测试精度。

Description

动静多向加载三轴疲劳试验机

技术领域

本发明涉及疲劳试验机技术领域，更具体地说是涉及一种动静多向加载三轴疲劳试验机。

背景技术

在现有技术中，疲劳试验机是一种主要用于测定金属及其合金材料在室温状态下的拉伸、压缩或拉、压交变负荷的疲劳性能试验的机器。现有的疲劳试验机也用于岩土样本的测试，但是用于测试岩土样本的疲劳试验机多为单轴施压，只能对岩土样本进行单方向的压力测试，不具有全面性。

因此，如何提供一种能够进行多方向疲劳试验测试，提高测试全面性的动静多向加载三轴疲劳试验机是本领域亟需解决的技术问题之一。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种动静多向加载三轴疲劳试验机，目的就是为了解决上述之不足。

为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种动静多向加载三轴疲劳试验机，包括：测试筒；所述测试筒的底端固定连接有第二液压缸；所述第二液压缸内部滑动连接有第二液压杆；所述第二液压缸的左右两侧均固定连接有连接板；每个所述连接板的顶端均设置有安装体；每个所述安装体上均设置有第三液压缸；每个所述第三液压缸内部均滑动连接有第三液压杆；两个所述第三液压杆为同轴设置；所述测试筒的前侧外壁下端固定连接有第四液压缸；所述第四液压缸内部滑动连接有第四液压杆；所述测试筒的后侧外壁上端固定连接有第五液压缸；所述第五液压缸内部滑动连接有第五液压杆；所述第四液压杆和所述第五液压杆呈倾斜状态，且为同轴设置；所述第二液压杆、所述第三液压杆、所述第四液压杆和所述第五液压杆的前端均延伸入所述测试筒内部。

此技术方案的有益效果是：通过同时启动两个第三液压缸驱动两个第三液压杆对测试筒内的岩土样本柱施加横向静载荷，从而可以完成横向的静载荷疲劳强度测试，同时，通过启动第二液压缸驱动第二液压杆推动岩土样本柱到达适当高度，随后同时启动第四液压缸和第五液压缸，驱动第四液压杆使其前端抵住岩土样本柱的底边，驱动第五液压杆使其前端抵住岩土样本柱的顶边，从而对岩土样本柱施加斜向静载荷，进而完成斜向的静载荷疲劳强度测试。

优选地，所述第二液压缸的底端设置有安装板；所述安装板底端设置有支撑底座；所述支撑底座的顶端左右两侧均设置有支撑侧板；两个所述支撑侧板的顶端固定连接有顶板；所述顶板的顶端固定连接有第一液压缸；所述第一液压缸内部滑动连接有第一液压杆；所述第一液压杆与所述第二液压杆为同轴设置；所述第一液压杆的前端贯穿所述顶板，并向下延伸入所述测试筒内部。

此技术方案的有益效果是：通过启动第一液压缸驱动第一液压杆，可以对岩土样本柱加载竖向的动载荷和静载荷，从而可以完成竖向的静载荷疲劳强度测试和动载荷疲劳强度测试。

优选地，每个所述支撑侧板上均开设有滑动槽；所述安装体和所述连接板均可滑动连接于所述滑动槽内。

优选地，所述顶板的左右两侧均插设有螺纹杆；所述螺纹杆的底端与所述安装体的顶端螺纹连接。

优选地，所述测试筒的顶端设置有筒盖；所述筒盖上设置有注油管。

优选地，所述测试筒内部设置有循环温控管。

优选地，所述测试筒的左右两侧外壁上均设置有与所述第三液压杆相适应的密封盖。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1)本发明通过两个第三液压缸和第三液压杆可以对岩土样本柱进行横向的静载荷疲劳强度试验，同时通过设置第四液压缸和第四液压杆，并配合第五液压缸和第五液压杆可以对岩土样本柱进行斜向的静载荷疲劳强度试验；

2)本发明通过设置第二液压缸和第二液压杆，并配合第一液压缸和第一液压杆可以对岩土样本柱进行竖向的静载荷疲劳强度测试和动载荷疲劳强度测试，降低液压缸的施加压力的需求，降低测试难度；

3)本发明通过进行横向、竖向及斜向等多个方向的疲劳强度试验，能够对岩土样本柱进行更加全面的测试，从而提高测试精度。

附图说明

图1为本发明一种动静多向加载三轴疲劳试验机的结构示意图；

图2为本发明去除顶板及筒盖后的结构示意图；

图3为第二液压缸及其底端连接部分的结构示意图；

图4为测试筒部分的剖视图；

图5为筒盖的结构示意图；

图中：1、支撑底座；2、支撑侧板；3、顶板；4、第一液压缸；5、螺纹杆；6、测试筒；7、筒盖；8、安装板；9、第二液压缸；10、连接板；11、安装体；12、第三液压缸；13、第三液压杆；14、密封盖；15、第四液压缸；16、螺纹安装柱；17、第二液压杆；18、第四液压杆；19、第五液压缸；20、第五液压杆；21、连接通槽；22、连接柱；23、循环温控管；24、注油管；25、滑动槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

参照图1-5所示本发明公开了一种动静多向加载三轴疲劳试验机，包括：测试筒6；测试筒6的底端固定连接有第二液压缸9；第二液压缸9内部滑动连接有第二液压杆17；第二液压缸9的左右两侧均固定连接有连接板10；每个连接板10的顶端均设置有安装体11；每个安装体11上均设置有第三液压缸12；每个第三液压缸12内部均滑动连接有第三液压杆13；2个第三液压杆13为同轴设置；测试筒6的前侧外壁下端固定连接有第四液压缸15；第四液压缸15内部滑动连接有第四液压杆18；测试筒6的后侧外壁上端固定连接有第五液压缸19；第五液压缸19内部滑动连接有第五液压杆20；第四液压杆18和第五液压杆20呈倾斜状态，且为同轴设置；第二液压杆17、第三液压杆13、第四液压杆18和第五液压杆20的前端均延伸入测试筒6内部，2个第三液压杆13用于提供横向的静载荷，对测试筒6内部的岩土样本柱进行横向的静载荷疲劳强度测试，第四液压杆18和第五液压杆20用于提供斜向的静载荷，对测试筒6内部的岩土样本柱进行斜向的静载荷疲劳强度测试。

在本实施例中，第四液压杆18和第五液压杆20与岩土样本柱抵接的一端均开设有直角卡槽，可以卡住岩土样本柱边角，从而提高测试的稳定性。

在本实施例中，第四液压杆18和第五液压杆20与测试筒6的连接处进行密封处理，用于防止测试筒6内部的测试油泄漏，维持测试筒6的内部压力。

在本实施例中，测试筒6内腔的底端开设有连接通槽21，第二液压杆17滑动连接于连接通槽21的内部，第二液压杆17与连接通槽21的连接处进行密封处理，防止测试筒6内部的测试油泄漏，维持测试筒6的内部压力。

在本实施例中，第二液压缸9的底端可拆卸连接有安装板8；安装板8底端可拆卸有支撑底座1；当需要更换测试筒6时，如果更换的测试筒6高度不同，安装板8可以方便进行更换，从而维持测试筒6的高度，以适应第一液压缸4的工作；支撑底座1的顶端左右两侧均设置有支撑侧板2；2个支撑侧板2的顶端固定连接有顶板3；顶板3的顶端固定连接有第一液压缸4；第一液压缸4内部滑动连接有第一液压杆；第一液压杆与第二液压杆17为同轴设置；第一液压杆的前端贯穿顶板3，并向下延伸入测试筒6内部，第一液压缸4通过第一液压杆加载竖向的动载荷和静载荷，对测试筒6内部的岩土样本柱进行竖向的动载荷疲劳强度测试和静载荷疲劳强度测试。

在本实施例中，支撑底座1顶端开设有与所述安装板8相适配的安装板卡槽，安装板8卡接于安装板卡槽内；第二液压缸9通过螺栓可拆卸连接于安装板8顶端。

在本实施例中，每个支撑侧板2上均开设有滑动槽25；安装体11和连接板10均可滑动连接于滑动槽25内；安装体11靠近测试筒6的一侧设有凸台，用于防止在加载横向静载荷时安装体从滑动槽25内脱离；顶板3的左右两侧均插设有螺纹杆5；安装体11的顶端开设有与所述螺纹杆相适配的螺纹孔；螺纹杆5的底端螺纹连接于安装体11顶端的螺纹孔内；通过控制螺纹杆5旋入螺纹孔内的深度，可以用于控制安装体11的升降，当更换测试筒6的时候，通过提升或降低安装体11的位置，可以使2个第三液压缸12可以同步适应，保证能够正常工作。

在本实施例中，测试筒6的顶端设置有筒盖7；筒盖7上设置有注油管24，用于加入测试油。

在本实施例中，测试筒6的顶端设有螺纹安装柱16；相应的，筒盖7上设置有与螺纹安装柱16相适配的内螺纹孔；筒盖通过内螺纹孔与螺纹安装柱16螺纹连接在一起。

在本实施例中，测试筒6内部设置有循环温控管23，用于控制测试筒内测试油温度；筒盖7上设有循环温控管23的进口和出口。

在本实施例中，筒盖7顶端中部还设有连接柱22；连接柱22中部开设有用于第一液压杆通过的通孔。

在本实施例中，测试筒6的左右两侧外壁上均设置有与第三液压杆13相适应的密封盖14，用于防止测试筒6内部的测试油泄漏，维持测试筒6的内部压力。

在本实施例中，每个安装体11上均设有第三液压缸安装槽；第三液压缸12固定安装于第三液压缸安装槽内。

工作原理：

竖向的静载荷或动载荷疲劳试验：启动第二液压缸9驱动第二液压杆17顶住岩土样本柱的底部，同时启动第一液压缸4驱动第一液压杆对岩土样本柱的顶部施加静载荷或动载荷，从而完成竖向的静载荷疲劳强度试验或动载荷疲劳强度试验。

横向的静载荷疲劳试验：同时启动2个第三液压缸12驱动2个第三液压杆13分别对岩土样本柱的左右两侧外壁施加静载荷，从而实现横向的静载荷疲劳强度试验。

斜向的静载荷疲劳试验：首先启动第二液压缸9驱动第二液压杆17，第二液压杆17推动岩土样本柱上升到适当高度，然后同时启动第四液压缸15和第五液压缸19，第四液压缸15驱动第四液压杆18，使其端部直角卡槽卡接在岩土样本柱的底边，第五液压缸19驱动第五液压杆20，使其端部直角卡槽卡接在岩土样本柱的顶边，由此可以同时对岩土样本柱施加斜向的静载荷，从而完成斜向的静载荷疲劳强度试验。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种动静多向加载三轴疲劳试验机，其特征在于，包括：测试筒(6)；所述测试筒(6)的底端固定连接有第二液压缸(9)；所述第二液压缸(9)内部滑动连接有第二液压杆(17)；所述第二液压缸(9)的左右两侧均固定连接有连接板(10)；每个所述连接板(10)的顶端均设置有安装体(11)；每个所述安装体(11)上均设置有第三液压缸(12)；每个所述第三液压缸(12)内部均滑动连接有第三液压杆(13)；两个所述第三液压杆为同轴设置；所述测试筒(6)的前侧外壁下端固定连接有第四液压缸(15)；所述第四液压缸(15)内部滑动连接有第四液压杆(18)；所述测试筒(6)的后侧外壁上端固定连接有第五液压缸(19)；所述第五液压缸(19)内部滑动连接有第五液压杆(20)；所述第四液压杆(18)和所述第五液压杆(20)呈倾斜状态，且为同轴设置；所述第二液压杆(17)、所述第三液压杆(13)、所述第四液压杆(18)和所述第五液压杆(20)的前端均延伸入所述测试筒(6)内部。

2.根据权利要求1所述的一种动静多向加载三轴疲劳试验机，其特征在于，所述第二液压缸(9)的底端设置有安装板(8)；所述安装板(8)底端设置有支撑底座(1)；所述支撑底座(1)的顶端左右两侧均设置有支撑侧板(2)；两个所述支撑侧板(2)的顶端固定连接有顶板(3)；所述顶板(3)的顶端固定连接有第一液压缸(4)；所述第一液压缸(4)内部滑动连接有第一液压杆；所述第一液压杆与所述第二液压杆(17)为同轴设置；所述第一液压杆的前端贯穿所述顶板(3)，并向下延伸入所述测试筒(6)内部。

3.根据权利要求2所述的一种动静多向加载三轴疲劳试验机，其特征在于，每个所述支撑侧板(2)上均开设有滑动槽(25)；所述安装体(11)和所述连接板(10)均可滑动连接于所述滑动槽(25)内。

4.根据权利要求3所述的一种动静多向加载三轴疲劳试验机，其特征在于，所述顶板(3)的左右两侧均插设有螺纹杆(5)；所述螺纹杆(5)的底端与所述安装体(11)的顶端螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种动静多向加载三轴疲劳试验机，其特征在于，所述测试筒(6)的顶端设置有筒盖(7)；所述筒盖(7)上设置有注油管(24)。

6.根据权利要求1所述的一种动静多向加载三轴疲劳试验机，其特征在于，所述测试筒(6)内部设置有循环温控管(23)。

7.根据权利要求1所述的一种动静多向加载三轴疲劳试验机，其特征在于，所述测试筒(6)的左右两侧外壁上均设置有与所述第三液压杆(13)相适应的密封盖(14)。

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