CN207570873U - 一种定位滑轨式岩石变角剪切模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种定位滑轨式岩石变角剪切模具，包括上下相对设置的两个夹具，每个夹具包括内夹具体与将内夹具体夹住的两个外夹具体，内夹具体的内侧形成夹持试块的立体空槽；每个夹具的外侧端固定有垫板，垫板的外层间隔设有多个滚轴，滚轴连接设在外侧的轴排；每个夹具的外侧分别固定有两个相对的挡板，两个挡板之间两侧连接有挡杆，两个外夹具体的夹持面上有弧形的滑槽，内夹具体的被夹面的两侧有与滑槽配合的凸出滑块，两个外夹具体上形成有一个定位销孔，内夹具体的表面形成有多个弧形布置的定位孔，定位销穿过所述定位销孔可插入一个定位孔中实现对内夹具体的位置定位。本实用新型采用定位滑轨实现变角，具有整体性和灵活性。
Description
技术领域
本实用新型涉及岩土试验技术领域，具体涉及一种定位滑轨式岩石变角剪切模具。
背景技术
随着科学技术和现代工业的发展，岩石材料的应用领域日益广泛。岩石和岩体作为工程研究对象，其参数的选取对于工程设计及结构稳定性评价有重要的实际意义。
目前传统的压剪试验模具，具有以下问题：
(1)传统模具有的采用滚珠来定位变角，在内外夹具上依照所需剪切角度冲出滚珠凹槽，通过滚珠在其间不同的安放位置来实现变角剪切。这种设计易造成滚珠磨损，从而引发内外夹具上滚珠凹槽处的应力集中，造成夹具破坏，其耐久性不高。
(2)传统模具与压力机的连接并不理想，大都没有水平变位装置的设计或者只在仪器上端设置水平变位装置，试验时无法保证压力作用线方向和压力机中轴线同轴，效果不如两端设置水平变位装置的仪器，其抵消由于加载造成仪器顶部摩擦力引起的水平位移的效果没有优化，可能造成偏载等情况，从而降低了试验的准确性。
(3)传统模具采用了支座、角度调整压座、平面轴承等零件的组合，实现了岩石变角剪切的主要功能，但是在设计时三者是孤立放置的，试验时各零件需要依次如散件叠放，试验中模具还需要采用铁丝捆绑在压力机上面，使用时很不方便且操作繁琐。
(4)对于成套的岩石剪切模具副，其剪切角度唯一，由于剪切角度变化需要使用不同的模具副而导致试验操作繁琐。另外，岩石剪切模具副在使用过程中易出现边缘处啃坏现象，由此造成模具整体失效，频繁更换零件增加试验成本。
综上对于岩石变角剪切模具，不同程度上存在着结构复杂、部分构件耗损快和变角机理复杂等问题。为实现岩石变角剪切的准确性、易操作性，开发一种新型的定位滑轨式岩石变角剪切模具，很有意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种定位滑轨式岩石变角剪切模具。
为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
一种定位滑轨式岩石变角剪切模具，包括上下相对设置的两个夹具，每个所述夹具包括内夹具体与将所述内夹具体夹住并可使所述内夹具体转动的两个外夹具体，所述内夹具体的内侧形成用于夹持试块的立体空槽；每个所述夹具的外侧端固定有垫板，所述垫板的外层间隔设有多个滚轴，所述滚轴连接设在外侧的轴排；每个所述夹具的外侧分别固定有两个相对的挡板，两个所述挡板之间两侧分别连接有挡杆，两个所述外夹具体的夹持面上有弧形的滑槽，所述内夹具体的被夹面的两侧有与所述滑槽配合的凸出滑块，两个外夹具体上形成有一个定位销孔，所述内夹具体的表面形成有多个弧形布置的定位孔，一个定位销穿过所述定位销孔可插入一个所述定位孔中实现对内夹具体的位置定位。
所述挡板与所述夹具的外侧两端形成有的凸部通过螺钉相连接，所述挡杆的两端有锁紧螺母。
两个所述外夹具体上形成有三个弧形状布置的铆钉孔，三个对应的铆钉穿过所述铆钉孔将两个所述外夹具体相连接。
所述垫板与夹具的连接端面用沉头螺钉相连接。
所述轴排与所述滚轴通过轴排上形成的弧形槽相接触连接。
所述外夹具体的内侧为弧形面。
本实用新型采用定位滑轨实现变角，从而避免了实验加载过程中对既定角度的扰动，使其精确度提高；两端设置滚轴及轴排结构，减小压力机与仪器顶面之间的摩擦，提高竖向荷载的同轴性；具有整体性和灵活性。
附图说明
图1是定位滑轨式岩石变角剪切模具的整体结构示意图；
图2是定位滑轨式岩石变角剪切模具的主视示意图；
图3是定位滑轨式岩石变角剪切模具的剖面示意图；
图4是定位滑轨式岩石变角剪切模具的俯视图；
图5是外夹具体的主视示意图；
图6是内夹具体的主视示意图；
图7是轴排的主视示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1-7所示，一种定位滑轨式岩石变角剪切模具，包括上下相对设置的两个夹具，每个所述夹具包括内夹具体1与将所述内夹具体夹住并可使所述内夹具体转动的两个外夹具体3，所述内夹具体的内侧形成用于夹持试块10的立体空槽20；每个所述夹具的外侧端固定有垫板8，所述垫板的外层间隔设有多个滚轴7，所述滚轴连接设在外侧的轴排6；每个所述夹具的外侧分别固定有两个相对的挡板5，两个所述挡板之间两侧分别连接有挡杆4，两个所述外夹具体的夹持面上有弧形的滑槽17，所述内夹具体的被夹面的两侧有与所述滑槽配合的凸出滑块21，两个外夹具体上形成有一个定位销孔18，所述内夹具体的表面形成有多个弧形布置的定位孔19，一个定位销15穿过所述定位销孔后，可插入一个所述定位孔中实现对内夹具体的位置定位。
其中，所述挡板为U形状的板，与所述夹具的外侧两端形成有的凸部通过螺钉12相连接，所述挡杆的两端有锁紧螺母14。
其中，两个所述外夹具体上形成有三个弧形状布置的铆钉孔16，三个对应的铆钉9穿过所述铆钉孔将两个所述外夹具体相连接。
其中，所述垫板为矩形板，其上有沉头孔，并与夹具的连接端面用沉头螺钉13相连接。
其中，所述轴排的底部的多个间隔设置的弧形槽61，并与多个所述滚轴通过轴排上形成的弧形槽相接触连接。
其中，所述外夹具体的内侧为弧形面，所述内夹具体的顶端为弧形面。
需要说明的是，本实用新型中，所述的内外夹具体组成变角装置，变角装置通过滑轨及滑槽的配合实现岩石的变角剪切，通过滚轴及轴排构成水平变位装置，则来抵消剪切仪工作时的水平位移。
需要说明的是，本实用新型中，所述内夹具体的夹持面有立方体空槽，用于放置试样，如岩石，其顶部为弧形状结构，顶弧两侧为所述的突出滑块，嵌套于外夹具体的滑槽中，可以实现沿所述滑槽转动，实现变角。
其中，所述的定位孔为位于所述内夹具体的凸出滑块两侧的圆形孔，5°间隔设置，变角范围为30°-75°。还可以在内夹具体的两侧的凸出滑块的弧面上标有所需角度的标记。另外，还可以在内夹具体外侧的侧面设置相应的拉手，实验时通过拉动拉手11(拉手11为一个矩形板体，与内夹具体1通过螺钉固定，并位于外夹具体外)转动内夹具体转动，以实现变角。
需要说明的是，本实用新型中，所述外夹具体为前后两个部分，这两个部分完全相同，并分别设有三个弧形有通孔，且两个部分的通孔能够对接得上，将内夹具体组装在外夹具体的凹槽内后，通过三个圆柱状铆钉将外夹具体两部分连接为一个整体，并将内具体夹住，从而构成变角装置。
在岩石试样的剪切加载过程中，为保证既定角度，防止内夹具体在滑槽中发生滑动，通过定位销来实施定位，定位销直接穿过外夹具体插入到内夹具体的圆形的定位孔中。
需要说明的是，本实用新型中，由于剪切模具是装在压力机中进行工作，压力机的加压面与剪切模具的顶部相接触，由于接触面上的摩擦力，在加载情况下会使具有一定标高的剪切模具产生水平侧移，其后果导致轴向压力作用线与剪切仪中心轴线偏离，会影响实验的准确性，因此，本剪切模具通过两侧轴排的滚动可抵消这种位移，使仪器在水平向上保持一种平衡状态。
需要说明的是，本实用新型中，所述滚轴及轴排是放置于外夹具体的两端，滚轴及轴排放置于外夹具体顶面钢垫板上，并加以挡板限制其于水平方向上移动，挡板是直接固定在外夹具体的顶部，两端设置档杆连接于挡板上，以防止滚轴及轴排滑出外夹具体的顶端。通过外夹具体两端与滚轴的接触面上铺设高强度钢垫板，使之满足在高压荷载下滚轴所施加线荷载的强度要求。
本实用新型采用定位滑轨实现变角，从而避免了实验加载过程中对既定角度的扰动，使其精确度提高；两端设置滚轴及轴排结构，减小压力机与仪器顶面之间的摩擦，提高竖向荷载的同轴性；具有整体性和灵活性。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种定位滑轨式岩石变角剪切模具，其特征在于，包括上下相对设置的两个夹具，每个所述夹具包括内夹具体与将所述内夹具体夹住并可使所述内夹具体转动的两个外夹具体，所述内夹具体的内侧形成用于夹持试块的立体空槽；每个所述夹具的外侧端固定有垫板，所述垫板的外层间隔设有多个滚轴，所述滚轴连接设在外侧的轴排；每个所述夹具的外侧分别固定有两个相对的挡板，两个所述挡板之间两侧分别连接有挡杆，两个所述外夹具体的夹持面上有弧形的滑槽，所述内夹具体的被夹面的两侧有与所述滑槽配合的凸出滑块，两个外夹具体上形成有一个定位销孔，所述内夹具体的表面形成有多个弧形布置的定位孔，一个定位销穿过所述定位销孔可插入一个所述定位孔中实现对内夹具体的位置定位。
2.如权利要求1所述定位滑轨式岩石变角剪切模具，其特征在于，所述挡板与所述夹具的外侧两端形成有的凸部通过螺钉相连接，所述挡杆的两端有锁紧螺母。
3.如权利要求1所述定位滑轨式岩石变角剪切模具，其特征在于，两个所述外夹具体上形成有三个弧形状布置的铆钉孔，三个对应的铆钉穿过所述铆钉孔将两个所述外夹具体相连接。
4.如权利要求1所述定位滑轨式岩石变角剪切模具，其特征在于，所述垫板与夹具的连接端面用沉头螺钉相连接。
5.如权利要求1所述定位滑轨式岩石变角剪切模具，其特征在于，所述轴排与所述滚轴通过轴排上形成的弧形槽相接触连接。
6.如权利要求1所述定位滑轨式岩石变角剪切模具，其特征在于，所述外夹具体的内侧为弧形面。
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| CN201721754138.6U CN207570873U (zh) | 2017-12-15 | 2017-12-15 | 一种定位滑轨式岩石变角剪切模具 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109443914A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-03-08 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 可变角度压剪试验夹具及其使用方法 |
| CN112014199A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-01 | 东北大学 | 一种岩石变角剪切装置及其试验方法 |
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2017
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| CN109443914A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-03-08 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 可变角度压剪试验夹具及其使用方法 |
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