CN115200986A - 一种自动对心的三点弯曲试验夹具 - Google Patents

一种自动对心的三点弯曲试验夹具 Download PDF

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杨雄
张铖
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Abstract

本发明提供一种自动对心的三点弯曲试验夹具，涉及岩石力学性能测试领域，包括中间有挤压部的压头组件，滑动支座、底座、固定支座及有操作部的传动组件，传动组件包括传动连接的右旋、左旋螺栓；固定支座固定在底座上，固定支座和底座的相对两端上设有凹槽，压头组件固定在两凹槽上；滑动支座设在固定支座和底座内壁的相对两侧，右旋、左旋螺栓分别与两个滑动支座活动连接；滑动支座上有V字型槽，其上端固定有第一支辊，压头组件在进行三点弯曲试验时，对放在第一支辊上的样品进行挤压；操作部在用户的操做下带动滑动支座移动，并使得挤压部保持在样品中心位置。改善现有三点弯曲夹具不具备自动对心功能，试验时需手动调节压头的位置的问题。

Description

一种自动对心的三点弯曲试验夹具
技术领域
本发明涉及岩石力学性能测试领域，具体而言，涉及一种自动对心的三点弯曲试验夹具。
背景技术
由于物质生活的丰富，岩土应用在人们生活中越来越普遍，所选岩土是否安全越来越受关注。岩石断裂韧性是岩石力学特性的重要指标，在实际工程中，岩土的受力状态通常为拉伸弯曲，断裂力学认为岩土工程结构的开裂主要与岩石断裂韧性有关，三点弯曲试验通常用于研究岩石材料的Ⅰ型断裂韧度和Ⅰ/Ⅱ型复合裂纹扩展行为，应用广泛，对于岩土安全有重要的意义。
三点弯曲试验可以避免岩石直接拉伸试验的困难，简单有效的对岩石断裂强度进行有效测试，然而现有的三点弯曲夹具不具备自动对心功能，在进行三点弯曲试验时需要手动调节压头的位置，这样就会导致操作较麻烦，不方便用户使用。
发明内容
本发明公开了一种自动对心的三点弯曲试验夹具，旨在改善现有的三点弯曲夹具不具备自动对心功能，在进行三点弯曲试验时需要手动调节压头的位置，这样就会导致操作较麻烦，不方便用户使用的问题。
本发明采用了如下方案：
一种自动对心的三点弯曲试验夹具，包括中间设有挤压部的压头组件，和滑动支座、底座、固定支座及设有操作部的传动组件，所述传动组件包括传动连接的右旋螺栓与左旋螺栓，所述固定支座固定在底座一端，所述固定支座和底座的相对两端上均设有凹槽，所述压头组件固定在两个所述凹槽上；所述滑动支座滑动设置在所述固定支座和底座内壁的相对两侧，且所述右旋螺栓和左旋螺栓分别与两个所述滑动支座活动连接；所述滑动支座上还设有V字型槽，所述V字型槽上固定有第一支辊，所述压头组件配置为在进行三点弯曲试验时，对放置在第一支辊上的样品进行挤压；所述操作部配置为在用户的操做下带动滑动支座移动，同时使得挤压部保持在样品中心位置。
作为进一步改进，所述底座上开设有T型凹槽，两个所述滑动支座均滑动连接在所述T型凹槽内。
作为进一步改进，所述底座一侧设有刻度标尺；所述滑动支座相对应刻度标尺设有校准线。
作为进一步改进，所述固定支座为H型支座，所述固定支座上设有第一矩形凹槽和第二矩形凹槽，所述压头组件的一端与所述第一矩形凹槽连接，所述左旋螺栓穿过所述第二矩形凹槽与靠近固定支座内壁的滑动支座活动连接。
作为进一步改进，所述底座上开设有第三矩形凹槽和右旋螺栓连接螺纹孔，所述压头组件的另一端与所述第三矩形凹槽连接，所述右旋螺栓与右旋螺栓连接螺纹孔连接并与靠近底座内壁的滑动支座活动连接。
作为进一步改进，所述左旋螺栓的一端设有装配部，所述右旋螺栓设有与所述装配部固定安装的装配槽。
作为进一步改进，所述操作部设置在所述左旋螺栓的另一端上。
作为进一步改进，所述压头组件包括压头主体和定位板，所述挤压部设置在所述压头主体的中间，所述定位板设置在所述压头主体的相对两端，并沿挤压部的对称设置。
作为进一步改进，所述压头组件还包括第二支辊，所述挤压部上设有压头凹槽，所述压头凹槽与所述第二支辊连接。
作为进一步改进，所述压头凹槽为弧形凹槽。
通过采用上述技术方案，本发明可以取得以下技术效果：
本申请的自动对心的三点弯曲试验夹具，通过在压头中间设置挤压部，用于对放置在第一支辊上的样品进行挤压；同时操作部能够在用户的操做下带动滑动支座移动，并使得挤压部始终保持在样品中心位置。从而改善了现有三点弯曲夹具不具备自动对心功能，试验时需手动调节压头的位置的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的结构示意图；
图2为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的底座示意图。
图3为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的左旋螺栓示意图。
图4为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的右旋螺栓示意图。
图5为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的滑动支座示意图。
图6为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的第一支辊示意图。
图7为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的固定支座示意图。
图8为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的第二带钩弹簧示意图。
图9为本发明一种自动对心的三点弯曲试验夹具的压头主体示意图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明第一实施例提供一种自动对心的三点弯曲试验夹具，包括中间设有挤压部1a的压头组件，和滑动支座2、底座3、固定支座7及设有操作部6a的传动组件，传动组件包括传动连接的右旋螺栓4与左旋螺栓6，固定支座7固定在底座3的一端，固定支座7和底座3的相对两端上均设有凹槽，压头组件设置在固定支座7和底座3之间，并固定在两个凹槽上；滑动支座2滑动设置在底座3上的T型凹槽13内，并位于固定支座7和底座3内壁的相对两侧；右旋螺栓4和左旋螺栓6分别与两个滑动支座2螺纹连接，用户通过转动操作部6a实现右旋螺栓4和左旋螺栓6的转动，进而实现两个滑动支座2在底座3和固定支座7之间的滑动，且滑动时始终使得挤压部1a保持在样品中心位置处。
进一步地，滑动支座2上还设有V字型槽17和第一带钩弹簧固定螺纹孔18，V字型槽17上通过第一带钩弹簧2a固定有第一支辊8，第一带钩弹簧2a一端与第一支辊8连接，另一端与第一带钩弹簧固定螺纹孔18固定连接。在进行三点弯曲试验时，样品放置在两个第一支辊8的上端，在进行三点弯曲试验时，压头组件的挤压部1a会对放置在第一支辊8上的样品进行挤压。
进一步地，底座3一侧设有刻度标尺12；滑动支座2相对应刻度标尺12设有校准线19，用于读取三点弯曲样品两点之间的跨距。
在本实施例中，固定支座7为H型支座，H型支座固定螺栓5与底座连接螺纹孔14和H型支座定位螺纹孔23均螺纹连接，以实现固定支座7在底座3上的固定。固定支座7上设有第一矩形凹槽21、底座3上开设有第三矩形凹槽10，压头组件的一端与第一矩形凹槽21连接，另一端与第三矩形凹槽10连接，以实现压头组件的固定。
进一步地，固定支座7上还设有第二矩形凹槽22、底座3上开设有底座右旋螺栓连接螺纹孔11、滑动支座2上开设有滑动支座螺纹孔20，左旋螺栓6穿过第二矩形凹槽33与靠近固定支座7内壁的滑动支座2的滑动支座螺纹孔20螺纹连接，右旋螺栓4与底座右旋螺栓连接螺纹孔11连接并与靠近底座3内壁的滑动支座2的滑动支座螺纹孔20螺纹连接。同时左旋螺栓6的一端设有装配部15，另一端上设有操作部6a，右旋螺栓4设有与装配部15固定安装的装配槽16，用户转动操作部6a带动左旋螺栓6转动，进而右旋螺栓4的转动。
优选地，装配部15为正六边形装配部，装配槽16为正六边形凹槽，使其结构整齐、美观。
进一步地，压头组件包括压头主体1、定位板25和第二支辊27，挤压部1a设置在压头主体1的中间，定位板25设置在压头主体1的相对两端，并沿挤压部1a的对称设置，且两个定位板25分别与固定支座7和底座3内壁固定接触；挤压部1a上设有压头弧形凹槽26、压头主体1上设有第二带钩弹簧固定螺纹孔24，压头弧形凹槽26通过第二带钩弹簧9与第二支辊27连接，第二带钩弹簧9一端与第二支辊27连接，另一端与第二带钩弹簧固定螺纹孔24固定连接，同时第一支辊8和第二支辊27的尺寸均可更换。
三点弯曲试验工作过程如下：
如图1所示：
实验前将样品制成标准方形样品，可测式样长度范围为30mm～90mm，宽度小于70mm，厚度小于60mm。
步骤101、首先将本发明夹具进行组装，将右侧滑动支座2与右旋螺栓4配合安装到底座3上，将左侧滑动支座2安装到左旋螺栓6上，将左旋螺栓6的装配部15与右旋螺栓4的装配槽16配合。
步骤102、将固定支座7通过H型支座定位螺纹孔23安装到底座3上，将两个第一支辊8分别安装到两个滑动支座7的V字型槽17上，第二支辊27安装到压头弧形凹槽26上。
步骤103、将三点弯曲样品放置在两个第一支辊8上，转动左旋螺栓6的操作部6a使三点弯曲跨距达到合适位置即可进行试验，试验时的数据通过采集系统进行数据采集和记录，方便对岩石力学性能进行分析。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，包括中间设有挤压部的压头组件，和滑动支座、底座、固定支座及设有操作部的传动组件，所述传动组件包括传动连接的右旋螺栓与左旋螺栓，所述固定支座固定在底座一端，所述固定支座和底座的相对两端上均设有凹槽，所述压头组件固定在两个所述凹槽上；所述滑动支座滑动设置在所述固定支座和底座内壁的相对两侧，且所述右旋螺栓和左旋螺栓分别与两个所述滑动支座活动连接；所述滑动支座上还设有V字型槽，所述V字型槽上固定有第一支辊，所述压头组件配置为在进行三点弯曲试验时，对放置在第一支辊上的样品进行挤压；所述操作部配置为在用户的操做下带动滑动支座移动，同时使得挤压部保持在样品中心位置。
2.根据权利要求1所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述底座上开设有T型凹槽，两个所述滑动支座均滑动连接在所述T型凹槽内。
3.根据权利要求1所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述底座一侧设有刻度标尺；所述滑动支座相对应刻度标尺设有校准线。
4.根据权利要求1所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述固定支座为H型支座，所述固定支座上设有第一矩形凹槽和第二矩形凹槽，所述压头组件的一端与所述第一矩形凹槽连接，所述左旋螺栓穿过所述第二矩形凹槽与靠近固定支座内壁的滑动支座活动连接。
5.根据权利要求4所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述底座上开设有第三矩形凹槽和右旋螺栓连接螺纹孔，所述压头组件的另一端与所述第三矩形凹槽连接，所述右旋螺栓与右旋螺栓连接螺纹孔连接并与靠近底座内壁的滑动支座活动连接。
6.根据权利要求5所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述左旋螺栓的一端设有装配部，所述右旋螺栓设有与所述装配部固定安装的装配槽。
7.根据权利要求6所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述操作部设置在所述左旋螺栓的另一端上。
8.根据权利要求1所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述压头组件包括压头主体和定位板，所述挤压部设置在所述压头主体的中间，所述定位板设置在所述压头主体的相对两端，并沿挤压部的对称设置。
9.根据权利要求8所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述压头组件还包括第二支辊，所述挤压部上设有压头凹槽，所述压头凹槽与所述第二支辊连接。
10.根据权利要求9所述的自动对心的三点弯曲试验夹具，其特征在于，所述压头凹槽为弧形凹槽。
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