專利名稱：新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置，尤其是用于巖石試樣的斷裂韌度的測定，屬試驗設(shè)備類。
背景技術(shù)：
巖石試樣的斷裂韌度作為一種巖石材料分級的參量、巖石破碎過程的指標，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于水壓致裂、爆破致裂和穩(wěn)定性分析中。在預(yù)測實際工程巖體的力學性質(zhì)時，巖石斷裂韌度是主要的參數(shù)，然而，由于受加載速率、加載方式、預(yù)制裂縫尺寸和樣式、巖石材料性質(zhì)以及加載設(shè)備等多種因素制約，要準確獲取巖石材料的斷裂韌度值十分困難。因此， 如何準確獲取巖石斷裂韌度值的測試技術(shù)和實驗方法，是巖石斷裂力學在理論和實踐中實現(xiàn)突破的關(guān)鍵。根據(jù)《水利水電工程巖石試驗規(guī)程》中提到的巖石斷裂韌度試驗，采用夾式引伸計測量巖石的軸向變形，夾式引伸計主要由傳感器、放大器和記錄器三部分組成，由傳感器測出變形，并把變形轉(zhuǎn)換為機械、光、電、聲等信息，放大器將傳感器輸出的微小信號放大，記錄器將放大后的信號直接顯示或自動記錄下來這種測試方法對變形的測量比較繁瑣，需要對變形和信號間進行轉(zhuǎn)換。同時根據(jù)巖石試樣的直徑來手動調(diào)節(jié)巖石試樣兩支承點間距離，勢必會造成巖石試樣的偏離，最終導(dǎo)致測試結(jié)果的誤差。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置。本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置由底座、支座、滾軸和調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成.支座呈矩形狀，支座的上方開有滾軸定位槽，支座底面設(shè)有凸臺，凸臺上設(shè)置有螺栓孔，螺栓孔的中心線垂直于支座上方滾軸定位槽的中心線，支座上開有傳感器安裝孔，傳感器安裝孔的中心線平行于凸臺上螺栓孔的中心線，底座的上平面兩端開有對稱凹槽，底座的中心處開有垂直的貫通孔，底座的兩端壁對稱開有貫通凹槽的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔的中心線垂直于底座上貫通孔的中心線，支座對稱活動的置放在底座的上平面上，支座上的凸臺位于底座的凹槽中，調(diào)節(jié)螺栓位于底座的導(dǎo)向孔中，并旋裝在支座凸臺上的螺栓孔中，滾軸對稱置放在支座的滾軸定位槽中，滾軸的兩端通過彈簧固定在支座上。支座上支座上開有與傳感器安裝孔相垂直的定位孔。由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是，新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置可以根據(jù)試樣的直徑通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)整設(shè)置在底座上的支座間的相互位置，調(diào)節(jié)螺栓設(shè)置在導(dǎo)向孔中，可以避免支座的偏移，同時底座的表面標有刻度線，可以根據(jù)巖石試樣的尺寸對支座進行定位。底座中心的貫通孔可使試驗裝置固定在任意的加載試驗機上。支座的滾軸通過彈簧固定在支座的滾軸定位槽中，可以減少巖石試樣與支座間的摩擦，防止巖石試樣與滾軸的相互滑動，使得測量值更加精確。本發(fā)明的試驗裝置改變了傳統(tǒng)方法的變形和信號間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了對巖石試樣三點彎曲試驗實時監(jiān)測，直觀性強，結(jié)構(gòu)合理，操作靈活簡單，效果好，便于拆卸。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意2是支座的結(jié)構(gòu)示意3是圖2的側(cè)視4是本發(fā)明的工作狀態(tài)示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置作進一步詳細的描述。如附圖所示，一種新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置由底座2、支座3、滾軸4和調(diào)節(jié)螺栓5構(gòu)成，底座2和支座3等寬，而底座2的長度長于支座3，這是為了防止在調(diào)整支座3 間距離的時候支座3懸空。支座3呈矩形狀，支座3的上方開有滾軸定位槽10，用來置放承載巖石試樣I的滾軸4，支座3底面設(shè)有凸臺6，凸臺6上設(shè)置有螺栓孔16，螺栓孔16的中心線垂直于支座3上方滾軸定位槽10的中心線，調(diào)節(jié)螺栓5穿過螺栓孔16來調(diào)整兩支座3間距，支座3上開有傳感器安裝孔15，傳感器安裝孔15的中心線平行于凸臺6上螺栓孔16的中心線，位移傳感器8對稱活動安裝在傳感器安裝孔15中，位移傳感器8通過導(dǎo)線外接到數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，這樣在加載的過程中通過位移傳感器8的變化可以實時觀測到巖石試樣I的軸向變形。底座2的上平面兩端開有對稱凹槽12，支座的凸臺6就位于底座2 的凹槽12中，底座2的中心處開有垂直的貫通孔7，可以將試驗裝置固定在加載試驗機上。 底座2的兩端壁對稱開有貫通凹槽12的導(dǎo)向孔13，導(dǎo)向孔13的中心線垂直于底座2上貫通孔7的中心線，底座2左右端的調(diào)節(jié)螺栓5通過導(dǎo)向孔13穿過支座3凸臺6上的螺栓孔 16，調(diào)節(jié)螺栓5的前端活動地置于導(dǎo)向孔13中，可以防止支座3在調(diào)整過程中的偏移。支座3對稱活動的置放在底座2的上平面上，支座3上的凸臺6位于底座2的凹槽12中，調(diào)節(jié)螺栓5位于底座2的導(dǎo)向孔13中，并旋裝在支座3凸臺6上的螺栓孔16中，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓5就可以調(diào)整支座3間距。滾軸4對稱置放在支座3的滾軸定位槽10中，滾軸4的兩端通過彈簧11固定在支座3上。支座3上開有與傳感器安裝孔15相垂直的定位孔9，用來定位位移傳感器8。本發(fā)明的工作原理將剛性墊片14采用粘膠劑粘貼在巖石試樣I切口的兩端.根據(jù)巖石試樣I的直徑，通過觀測底座2上表面的刻度線調(diào)節(jié)螺栓5調(diào)整兩支座3間的距離，，將巖石試樣I置放在試驗裝置兩端的滾軸4上，巖石試樣I和滾軸4之間線接觸，位移傳感器8分別穿過傳感器安裝孔15.將對稱安裝的位移傳感器8的觸頭抵在巖石試樣I切口兩端的剛性墊片14 上，并通過支座3上的定位孔9將位移傳感器8固定，將位移傳感器8通過導(dǎo)線連接到外部的處理設(shè)備上，再通過底座2的貫通孔7將試驗裝置固定在加載試驗機上，然后對巖石試樣 I進行加載，巖石試樣I切口間距的變化通過剛性墊片14傳遞到位移傳感器8上，根據(jù)外部的處理設(shè)備就可以實時觀測到巖石試樣的軸向變形和載荷的變化。
權(quán)利要求
1.一種新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置，其特征在于試驗裝置由底座(2)、支座(3)、 滾軸(4)和調(diào)節(jié)螺栓(5)構(gòu)成，支座(3)呈矩形狀，支座(3)的上方開有滾軸定位槽(10)，支座底面設(shè)有凸臺(6)，凸臺(6)上設(shè)置有螺栓孔(16)，螺栓孔(16)的中心線垂直于支座(3) 上力滾軸定位槽(10)的中心線，支座(3)上開有傳感器安裝孔(15)，傳感器安裝孔(15) 的中心線平行于凸臺(6)上螺栓孔(16)的中心線，底座(2)的上平面兩端開有對稱凹槽(12)，底座的中心處開有垂直的貫通孔(7)，底座(2)的兩端壁對稱開有貫通凹槽(12)的導(dǎo)向孔(13)，導(dǎo)向孔(13)的中心線垂直于底座(2)上貫通孔(7)的中心線，支座(3)對稱活動的置放在底座(2)的上平面上，支座(3)上的凸臺(6)位于底座(2)的凹槽(12)中，調(diào)節(jié)螺栓(5)位于底座⑵的導(dǎo)向孔(13)中，并旋裝在支座(3)凸臺(6)上的螺栓孔(16) 中，滾軸(4)對稱置放在支座(3)的滾軸定位槽(10)中，滾軸(4)的兩端通過彈簧(11)固定在支座⑶上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置，其特征在于所述的支座(3)上開有與傳感器安裝孔(15)相垂直的定位孔(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置，其特征在于所述的底座(2)的上表面標有刻度線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型巖石試樣三點彎曲試驗裝置，屬試驗設(shè)備類。試驗裝置由底座、支座、滾軸和調(diào)節(jié)螺栓構(gòu)成，所述的試驗裝置支座呈矩形狀，支座的上方開有滾軸定位槽，調(diào)節(jié)螺栓位于底座的導(dǎo)向孔中，并旋裝在支座凸臺上的螺栓孔中，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓就可以調(diào)整支座間距并可以避免支座的偏移，同時底座的表面標有刻度線，可以根據(jù)巖石試樣的尺寸對支座進行定位。支座的滾軸通過彈簧固定在支座的滾軸定位槽中，可以減少巖石試樣與支座間的摩擦，防止巖石試樣與滾軸的相互滑動，使得測量值更加精確。本發(fā)明的試驗裝置改變了傳統(tǒng)方法的變形和信號間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了對巖石試樣三點彎曲試驗實時監(jiān)測，直觀性強，結(jié)構(gòu)合理，操作靈活簡單，效果好，便于拆卸。
文檔編號G01N3/06GK102607964SQ20121007240
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月19日
發(fā)明者馮夏庭, 劉繼光, 李邵軍, 江權(quán), 陳靜 申請人:中國科學院武漢巖土力學研究所