CN206960232U - 岩石单轴抗拉强度测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型所提供的岩石单轴抗拉强度测试系统属于岩石测试技术领域，目的在于提供一种在劈裂实验过程中能够有效避免试件夹持偏心，确保试件呈对称线性受力的岩石单轴抗拉强度测试系统。本实用新型提供了一种岩石单轴抗拉强度测试系统，包括：第一承压板、第二承压板和导向件；第一承压板的主面上设置有用于抱紧试件的抱紧装置，第一承压板上还设置有第一垫条，当试件的一端被抱紧装置抱紧时，试件被抱紧的一端与第一垫条线接触；导向柱相对第一承压板固定；第二承压板与导向柱滑动配合，第二承压板的主面上具有第二垫条；且在第二承压板沿导向柱长度方向滑动的过程中，第二垫条始终与第一垫条相对正。

Description

岩石单轴抗拉强度测试系统

技术领域

本实用新型涉及岩石测试技术领域，具体涉及岩石单轴抗拉强度测试系统。

背景技术

在地下工程设计和施工中,岩石的抗拉强度是一个非常重要的力学指标。地下工程围岩体常处于复杂的应力状态,有的部位则处于压缩应力状态,有的地方处于拉伸应力状态,由于岩石的抗拉强度远低于抗压强度,所以围岩总是从拉应力区开始破坏。因此,正确进行地下围岩体应力状态区域划分,即破坏危险区的确定是地下工程围岩稳定性分析评价的关键,而岩石抗拉强度又是确定工程围岩破坏区的基础资料之一。

劈裂法是测试岩石抗拉强度的常用方法之一。劈裂法实验是指：将圆柱体或立方体试件横置于压力机的承压板上，且在试件上、下承压面上各放一根垫条；然后以一定的加荷速率加压，直至试件破坏，间接地求出岩石的抗拉强度。其理论依据是按照Boussinesq(布辛尼斯克)半无限体上作用着集中力的解析解的叠加。现有的试件夹持装置有上下压板加钢条和上下圆弧承压板两种，第一种夹持装置极易导致钢条偏离上下压板凹槽，使得试件受到的是非对称线性载荷，精确度不高；第二种是夹持试件程序繁琐，而且存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种在劈裂实验过程中能够有效避免试件夹持偏心，确保试件呈对称线性受力的岩石单轴抗拉强度测试系统。

本实用新型提供了一种岩石单轴抗拉强度测试系统，包括：第一承压板、第二承压板和导向件；

所述第一承压板的主面上设置有用于抱紧试件的抱紧装置，所述第一承压板上还设置有第一垫条，当所述试件的一端被所述抱紧装置抱紧时，所述试件被抱紧的一端与所述第一垫条线接触；

所述导向柱相对所述第一承压板固定；

所述第二承压板与所述导向柱滑动配合，所述第二承压板的主面上具有第二垫条；且在所述第二承压板沿所述导向柱长度方向滑动的过程中，所述第二垫条始终与所述第一垫条相对正。

优选地，所述抱紧装置包括：第一抱紧件、第二抱紧件和锁止件；

所述第一抱紧件和所述第二抱紧件上分别设置有抱紧缺口；

所述第一抱紧件和所述第二抱紧件以二者的抱紧缺口相向对正的方式分别设置于所述第一垫条的两侧；

所述第一抱紧件和所述第二抱紧件在所述锁止件的作用下能够相互靠近或远离。

优选地，所述抱紧缺口的纵截面为1/4圆弧。

优选地，所述抱紧缺口的直径与所述试件的直径相等。

优选地，还包括：弹性件；所述弹性件设置于所述第一抱紧件和所述第二抱紧件之间；当所述第一抱紧件和所述第二抱紧件共同将所述试件抱紧于所述抱紧缺口处时，所述弹性件处于压缩状态。

优选地，所述导向件的数量为多个，且多个所述导向件分别与所述第一承压板的不同位置固定连接。

优选地，所述导向件为导向柱；所述第二承压板上具有导向孔；所述导向孔与所述导向柱间隙配合。

优选地，所述第一垫条和所述第二垫条二者各自的长度均小于所述抱紧缺口的长度。

优选地，所述第一承压板和所述第二承压板二者的材质为高强度钢或高强度铸铁。

优选地，所述第一垫条固定于所述第一承压板上；所述第二垫条固定于所述第二承压板上。

本实用新型所提供的岩石单轴抗拉强度测试系统由于在第一承压板上设置了用于抱紧试件的抱紧装置，因此在对试件进行抗拉强度的测试过程中，可以降低试件的不稳定性；另外本实用新型还设置了导向件，导向件用于引导第二承压板按照既定轨迹运行，能有效避免第二承压板因反作用力而偏离既定轨迹。抱紧装置增加了试件的稳定性，以及导向件确保第二承压板运行轨迹的确定性，在二者的共同作用下，本实用新型实现了对试件施加的载荷呈对称线性，保证了对试件抗拉强度测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型一实施例提供的岩石单轴抗拉强度测试系统的主视图；

图2为本实用新型一实施例提供的岩石单轴抗拉强度测试系统的左视图。

附图标记：

1-第一承压板

2-第二承压板

3-第一垫条

4-第二垫条

5-抱紧装置

51-第一抱紧件

52-第二抱紧件

53-锁止件

6-导向件

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1-2所示，本实用新型实施例所提供的岩石单轴抗拉强度测试系统，包括：第一承压板1、第二承压板2和导向件6；第一承压板1的主面上设置有用于抱紧试件的抱紧装置5，第一承压板1上还设置有第一垫条3，当试件的一端被抱紧装置5抱紧时，试件被抱紧的一端与第一垫条3线接触；导向柱相对第一承压板1固定；第二承压板2与导向柱滑动配合，第二承压板2的主面上具有第二垫条4；且在第二承压板2沿导向柱长度方向滑动的过程中，第二垫条4始终与第一垫条3相对正。

本实用新型所提供的岩石单轴抗拉强度测试系统由于在第一承压板1上设置了用于抱紧试件的抱紧装置5，因此在对试件进行抗拉强度的测试过程中，可以降低试件的不稳定性；另外本实用新型还设置了导向件6，导向件6用于引导第二承压板2按照既定轨迹运行，能有效避免第二承压板2因反作用力而偏离既定轨迹。抱紧装置5增加了试件的稳定性，以及导向件6确保第二承压板2运行轨迹的确定性，在二者的共同作用下，本实用新型实现了对试件施加的载荷呈对称线性，保证了对试件抗拉强度测试结果的准确性。

优选地，抱紧装置5包括：第一抱紧件51、第二抱紧件52和锁止件53；第一抱紧件51和第二抱紧件52上分别设置有抱紧缺口；第一抱紧件51和第二抱紧件52以二者的抱紧缺口相向对正的方式分别设置于第一垫条3的两侧；第一抱紧件51和第二抱紧件52在锁止件53的作用下能够相互靠近或远离。当需要将试件装载在抱紧装置5上时，先将第一抱紧件51和第二抱紧件52二者之间的距离调大以方便将试件放置在抱紧缺口中，然后再将第一抱紧件51和第二抱紧件52二者之间的距离调小以将试件被抱紧在抱紧缺口中。当需要将试件装载在抱紧装置5上时，则直接先将第一抱紧件51和第二抱紧件52二者之间的距离调大以方便将试件从抱紧缺口中取出。由此可知，抱紧装置5包括第一抱紧件51、第二抱紧件52和锁止件53的目的在于更利于对试件的装载和卸载。

优选地，用于抗拉强度测试的试件通常为圆柱体，而当试件为圆柱体时，为了进一步提升对试件的抱紧程度，抱紧缺口的纵截面为1/4圆弧，从而第一抱紧件51和第二抱紧件52拼合在一起时，两个抱紧件的抱紧缺口便会拼合出截面为半圆形的抱紧槽，从而达到对试件有效抱紧的目的。优选地，抱紧缺口的直径与试件的直径相等。

优选地，本发明实施例还包括：弹性件；弹性件设置于第一抱紧件51和第二抱紧件52之间；当第一抱紧件和第二抱紧件52共同将试件抱紧于抱紧缺口处时，弹性件处于压缩状态。从而当需要卸载试件时，只需要调节锁止件53，使锁止件53不再与第一抱紧件51和第二抱紧件52应力接触，则弹性件便会将第一抱紧件51和第二抱紧件52推开至更大的间距，从而达到卸载试件的目的。

优选地，导向件6的数量为多个，且多个导向件6分别与第一承压板1的不同位置固定连接。设置多个导向件6的目的是，进一步增强对第二承压板2的导向作用，提高第二承压板2不脱离既定轨迹的可靠性。

优选地，导向件6为导向柱；第二承压板2上具有导向孔；导向孔与导向柱间隙配合。导向柱与导向孔为间隙配合，即导向孔必须沿导向柱轴向运动，偏移误差小至不会对抗拉强度测试产生影响。

优选地，第一垫条3和第二垫条4二者各自的长度均小于抱紧缺口的长度。

考虑到在对试件进行抗拉强度测试的过程中，第一承压板1和第二承压板2均要承受较强的反作用力，因此第一承压板1和第二承压板2二者的材质为高强度钢或高强度铸铁。

为了降低本实用新型实施例整体安装的复杂度，第一垫条3固定于第一承压板1上；第二垫条4固定于第二承压板2上。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，包括：第一承压板、第二承压板和导向件；

所述第一承压板的主面上设置有用于抱紧试件的抱紧装置，所述第一承压板上还设置有第一垫条，当所述试件的一端被所述抱紧装置抱紧时，所述试件被抱紧的一端与所述第一垫条线接触；

所述导向件相对所述第一承压板固定；

所述第二承压板与所述导向件滑动配合，所述第二承压板的主面上具有第二垫条；且在所述第二承压板沿所述导向件长度方向滑动的过程中，所述第二垫条始终与所述第一垫条相对正。

2.根据权利要求1所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述抱紧装置包括：第一抱紧件、第二抱紧件和锁止件；

所述第一抱紧件和所述第二抱紧件上分别设置有抱紧缺口；

所述第一抱紧件和所述第二抱紧件以二者的抱紧缺口相向对正的方式分别设置于所述第一垫条的两侧；

所述第一抱紧件和所述第二抱紧件在所述锁止件的作用下能够相互靠近或远离。

3.根据权利要求2所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述抱紧缺口的纵截面为1/4圆弧。

4.根据权利要求3所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述抱紧缺口的直径与所述试件的直径相等。

5.根据权利要求2所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，还包括：弹性件；所述弹性件设置于所述第一抱紧件和所述第二抱紧件之间；当所述第一抱紧件和所述第二抱紧件共同将所述试件抱紧于所述抱紧缺口处时，所述弹性件处于压缩状态。

6.根据权利要求1所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述导向件的数量为多个，且多个所述导向件分别与所述第一承压板的不同位置固定连接。

7.根据权利要求1所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述导向件为导向柱；所述第二承压板上具有导向孔；所述导向孔与所述导向柱间隙配合。

8.根据权利要求1所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述第一垫条和所述第二垫条二者各自的长度均小于所述抱紧缺口的长度。

9.根据权利要求1所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述第一承压板和所述第二承压板二者的材质为高强度钢或高强度铸铁。

10.根据权利要求1所述的岩石单轴抗拉强度测试系统，其特征在于，所述第一垫条固定于所述第一承压板上；所述第二垫条固定于所述第二承压板上。