專利名稱：?jiǎn)屋S蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于試驗(yàn)設(shè)備，特別涉及用于試件蠕變性能測(cè)試的單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
蠕變性能是構(gòu)件的一種重要機(jī)械性能，對(duì)于巖石，蠕變性能是決定工程圍巖長(zhǎng)期穩(wěn)定性的重要因素。評(píng)價(jià)工程巖體長(zhǎng)期穩(wěn)定性的參數(shù)是通過(guò)在長(zhǎng)期加載下的蠕變?cè)囼?yàn)獲得，由于巖石強(qiáng)度高，因而需對(duì)巖石施加大噸位的軸向荷載才能使巖石在該荷載下發(fā)生蠕變變形，如何確保長(zhǎng)期加載過(guò)程中施加大噸位軸向荷載，并使其保持穩(wěn)定和不發(fā)生改變，是巖石螺變?cè)囼?yàn)的關(guān)鍵。現(xiàn)有單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，包括機(jī)架、加載機(jī)構(gòu)和試件安裝組件。蠕變?cè)囼?yàn)時(shí)施加軸向荷載的加載機(jī)構(gòu)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是電路控制式加載機(jī)構(gòu)，一種是手動(dòng)式人工控制液壓加載機(jī)構(gòu)。電路控制式加載機(jī)構(gòu)存在的問(wèn)題是在加載過(guò)程中若斷電或巖石變形，會(huì)導(dǎo)致 加載中斷或荷載發(fā)生改變，以及所施加荷載的大幅波動(dòng)，而無(wú)法確保加載的連續(xù)性和穩(wěn)定性；手動(dòng)式人工控制液壓加載機(jī)構(gòu)雖然可以施加大噸位荷載，并可保證加載過(guò)程中荷載不會(huì)中斷，但巖石的變形是連續(xù)的，人工加載過(guò)程卻是不連續(xù)的，這將導(dǎo)致巖石變形過(guò)程中引起的荷載改變無(wú)法得到實(shí)時(shí)調(diào)整，使巖石試件變形過(guò)程中的軸向荷載不能保持恒定，影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，以解決對(duì)試件長(zhǎng)期加載過(guò)程中所施加荷載的穩(wěn)定性和連續(xù)性問(wèn)題，并便于根據(jù)試驗(yàn)的需要調(diào)整所施加的軸向荷載，實(shí)現(xiàn)小噸位到大噸位的不同軸向荷載加載。本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，包括機(jī)架、加載機(jī)構(gòu)和試件安裝組件；機(jī)架包括第一豎梁、第二豎梁、第一橫梁和第二橫梁，第一豎梁高于第二豎梁，第一豎梁與第二豎梁相互平行且相隔一間距安裝，第一橫梁為下橫梁，位于第一豎梁與第二豎梁之間，其底面與第二豎梁的底面平齊，其兩端分別與第一豎梁下部和第二豎梁下部固連，第二橫梁為上橫梁，位于第一豎梁與第二豎梁之間，其頂面與第二豎梁的頂面平齊，其兩端分別與第一豎梁上部和第二豎梁上部固連；加載機(jī)構(gòu)包括杠桿臂、加載配重、配重掛鉤、傳力臂、第一油缸和第二油缸；所述第一油缸為“U”形結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)直徑相等、中心線相互平行的缸體和將兩缸體連通的管體構(gòu)成，通過(guò)連接板固定在組成機(jī)架的第一橫梁上，構(gòu)成第一油缸的一個(gè)缸體內(nèi)安裝有第一活塞，構(gòu)成第一油缸的另一個(gè)缸體與第二油缸連接并相通，所述第二油缸的內(nèi)徑大于第一油缸的內(nèi)徑，第二油缸內(nèi)安裝有第二活塞；所述杠桿臂的一端與安裝在第一豎梁頂部的第一銷軸鉸連，其另一端設(shè)置有安裝配重掛鉤的第三銷軸，所述配重掛鉤與第三銷軸鉸連，所述加載配重放置在配重掛鉤上；所述傳力臂的一端與第一活塞連接，其另一端與安裝在杠桿臂上的第二銷軸鉸連；試件安裝組件由上承壓板和下承壓板組成，所述下承壓板安裝在第二活塞的上，所述上承壓板安裝在第二橫梁上，上承壓板和下承壓板的中心線均與第二活塞的中心線重合。為了便于向油缸中加油或回油，本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)還設(shè)置有用于向所述油缸注油的手動(dòng)油泵，所述手動(dòng)油泵通過(guò)管件與第一油缸或第二油缸連接。為了增強(qiáng)第一油缸和第二油缸工作時(shí)的穩(wěn)定性，本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的機(jī)架中還設(shè)置有第三橫梁，所述第三橫梁為中橫梁，其上設(shè)置有與第一油缸和第二油缸的外徑和安裝位置匹配的兩個(gè)通孔(用于套裝第一油缸和第二油缸)，第三橫梁位于第一橫梁和第二橫梁之間，其兩端分別與第一豎梁和第二豎梁固連。本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的加載機(jī)構(gòu)中，其第二油缸和第一油缸的尺寸根據(jù)試驗(yàn)時(shí)試件加載的需要確定。對(duì)于巖石試件，優(yōu)選第一油缸內(nèi)徑第二油缸的內(nèi)徑=I:2 100。本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的加載機(jī)構(gòu)中，第一銷軸、第二銷軸和第三銷軸之間的距離決定杠桿臂的動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)時(shí)試件加載的需要和單軸蠕 變?cè)囼?yàn)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的合理性確定?？稍谙率龀叽缰羞x擇第一銷軸中心線與第二銷軸中心線之間的距離LI :第一銷軸中心線與第三銷軸中心線之間的距離L2= I: 3^30ο本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的使用方法和工作原理I、將試件放置在下承壓板上，將油液輸入油缸，使試件頂面接觸上承壓板；根據(jù)試驗(yàn)需要，在配重掛鉤上放置一定的加載配重，使杠桿臂繞第一銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)傳力臂施壓，傳力臂將壓力傳遞給第一活塞，通過(guò)第一活塞作用于第一油缸內(nèi)的油液，使油液的壓力增大，壓力油作用于第二活塞，實(shí)現(xiàn)對(duì)試件的軸向壓縮；當(dāng)巖石試件發(fā)生變形時(shí)，第二活塞的頂面上升，第一活塞的頂面下降，但由于加載配重的重量和杠桿臂的力臂未發(fā)生改變，因而傳力臂傳遞給第一活塞的壓力不會(huì)改變，壓力油作用于第二活塞的力不會(huì)改變，從而使巖石試件變形過(guò)程中的軸向荷載始終保持恒定。2、利用杠桿原理，在配重掛鉤上放置不同的加載配重，可通過(guò)杠桿臂對(duì)傳力臂形成不同的壓力。3、利用液壓原理，對(duì)第一油缸和第二油缸的內(nèi)徑選取合適的尺寸，可對(duì)試件施加小噸位到大噸位的不同軸向荷載。本實(shí)用新型具有以下有益效果I、使用本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)對(duì)巖石試件的蠕變性能進(jìn)行測(cè)試時(shí)，不僅能對(duì)試件施加大噸位的軸向荷載，而且能確保長(zhǎng)時(shí)間加載過(guò)程中所施加的軸向荷載的穩(wěn)定性和連續(xù)性。2、當(dāng)巖石試件發(fā)生變形時(shí)，由于加載配重的重量和杠桿臂的力臂未發(fā)生改變，因而傳力臂傳遞給第一活塞的壓力不會(huì)改變，壓力油作用于第二活塞的力不會(huì)改變，從而使巖石試件變形過(guò)程中的軸向荷載始終保持恒定。3、使用時(shí)，通過(guò)在配重掛鉤上放置不同的加載配重即可調(diào)整對(duì)試件所施加的軸向荷載，因而便于根據(jù)試驗(yàn)的需要調(diào)整所施加的軸向荷載。4、通過(guò)第一油缸和第二油缸內(nèi)徑尺寸的控制，即可對(duì)試件施加小噸位到大噸位的不同軸向荷載。5、本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)不僅操作簡(jiǎn)單、測(cè)量便捷，而且測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。[0020]本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)適用于各種試件的蠕變性能測(cè)試，特別適用于巖石試件和混凝土試件的蠕變性能測(cè)試。

圖I是本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的俯視圖。圖中，I一杠桿臂、2—第一豎梁、3—第二豎梁、4一第一橫梁、5—第二橫梁、6—上承壓板、7—下承壓板、8—試件、9 一傳力臂、10—第一活塞、11 一第一油缸、12—連接板、13—第二油缸、14 一第三橫梁、15—管件、16—截止閥、17—手動(dòng)油泵、18—配重掛鉤、19 一加載配重、20—第二活塞、21—第一銷軸、22—第二銷軸、23—第二銷軸、LI一第一銷軸中心線與第二銷軸中心線之間的距離、L2—第一銷軸中心線與第三銷軸中心線之間的距離。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)施例中，單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖I、圖2所示，由機(jī)架、加載機(jī)構(gòu)、試件安裝組件和手動(dòng)油泵17組成。所述機(jī)架由第一豎梁2、第二豎梁3、第一橫梁4、第二橫梁5和第三橫梁14組成；第一豎梁2高于第二豎梁3，第一豎梁2與第二豎梁3相互平行且相隔一間距安裝；第一橫梁4為下橫梁，位于第一豎梁2與第二豎梁3之間，其底面與第二豎梁3的底面平齊，其兩端分別與第一豎梁2下部和第二豎梁3下部固連；第二橫梁5為上橫梁，位于第一豎梁2與第二豎梁3之間，其頂面與第二豎梁3的頂面平齊，其兩端分別與第一豎梁2上部和第二豎梁3上部固連；第三橫梁14為中橫梁，其上設(shè)置有與第一油缸11和第二油缸13的外徑和安裝位置匹配的兩個(gè)通孔，第三橫梁14位于第一橫梁4和第二橫梁5之間，其兩端分別與第一豎梁2和第二豎梁3固連。所述加載機(jī)構(gòu)包括杠桿臂I、加載配重19、配重掛鉤18、傳力臂9、第一油缸11和第二油缸13 ;所述第一油缸11為“U”形結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)直徑相等、中心線相互平行的缸體和將兩缸體連通的管體構(gòu)成，構(gòu)成第一油缸11的一個(gè)缸體內(nèi)安裝有第一活塞10，構(gòu)成第一油缸11的另一個(gè)缸體與第二油缸13連接并相通，所述第二油缸13的內(nèi)徑大于第一油缸的內(nèi)徑，第二油缸13內(nèi)安裝有第二活塞20 ;所述杠桿臂I的一端與安裝在第一豎梁2頂部的第一銷軸21鉸連，其另一端設(shè)置有安裝配重掛鉤的第三銷軸23 ;所述配重掛鉤18與第三銷軸23鉸連，所述加載配重19放置在配重掛鉤18上；所述傳力臂9的一端與第一活塞10連接，其另一端與安裝在杠桿臂I上的第二銷軸22鉸連；第一油缸11通過(guò)連接板12固定在組成機(jī)架的第一橫梁4上，第一油缸中安裝有第一活塞10的缸體與第二油缸分別套裝在第三橫梁14所設(shè)置的相應(yīng)通孔中。所述試件安裝組件由上承壓板6和下承壓板7組成，下承壓板7安裝在第二活塞的頂面，所述上承壓板6安裝在第二橫梁5的底面，上承壓板6和下承壓板7的中心線均與
第二活塞的中心線重合。所述手動(dòng)油泵選用型號(hào)為SYD-63-40的手動(dòng)油泵(成都液壓伺服有限公司生產(chǎn))，通過(guò)管件15與第一油缸11連接，所述管件15上安裝有截止閥16。本實(shí)施例中的單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)用于巖石試件的蠕變性能測(cè)試，其第一油缸內(nèi)徑第二油缸的內(nèi)徑=1:60 ;第一銷軸21中心線與第二銷軸22中心線之間的距離LI :第一銷軸21中心線與第三銷軸23中心線之間的距離L2= 1:10。上述實(shí)施例是本實(shí)用新型的一個(gè) 優(yōu)選技術(shù)方案，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，其技術(shù)方案為權(quán)利要求書限定的范圍。
權(quán)利要求1.一種單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，包括機(jī)架、加載機(jī)構(gòu)和試件安裝組件，其特征在于 機(jī)架包括第一豎梁(2)、第二豎梁(3)、第一橫梁(4)和第二橫梁(5)，第一豎梁(2)高于第二豎梁(3)，第一豎梁(2)與第二豎梁(3)相互平行且相隔一間距安裝，第一橫梁(4)為下橫梁，位于第一豎梁(2)與第二豎梁(3)之間，其底面與第二豎梁(3)的底面平齊，其兩端分別與第一豎梁(2)下部和第二豎梁(3)下部固連，第二橫梁(5)為上橫梁，位于第一豎梁(2)與第二豎梁(3)之間，其頂面與第二豎梁(3)的頂面平齊，其兩端分別與第一豎梁(2)上部和第二豎梁(3)上部固連； 加載機(jī)構(gòu)包括杠桿臂(I)、加載配重(19)、配重掛鉤(18)、傳力臂(9)、第一油缸(11)和第二油缸(13);所述第一油缸(11)為“U”形結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)直徑相等、中心線相互平行的缸體和將兩缸體連通的管體構(gòu)成，通過(guò)連接板(12)固定在組成機(jī)架的第一橫梁(4)上，構(gòu)成第一油缸(11)的一個(gè)缸體內(nèi)安裝有第一活塞(10)，構(gòu)成第一油缸(11)的另一個(gè)缸體與第二油缸(13)連接并相通，所述第二油缸(13)的內(nèi)徑大于第一油缸的內(nèi)徑，第二油缸(13)內(nèi)安裝有第二活塞(20);所述杠桿臂(I)的一端與安裝在第一豎梁(2)頂部的第一銷軸(21)鉸連，其另一端設(shè)置有安裝配重掛鉤的第三銷軸(23)，所述配重掛鉤(18)與第三銷軸(23)鉸連，所述加載配重(19)放置在配重掛鉤(18)上；所述傳力臂(9)的一端與第一活塞(10)連接，其另一端與安裝在杠桿臂(I)上的第二銷軸(22)鉸連； 試件安裝組件由上承壓板(6)和下承壓板(7)組成，所述下承壓板(7)安裝在第二活塞上，所述上承壓板(6)安裝在第二橫梁(5)上，上承壓板(6)和下承壓板(7)的中心線均與第二活塞的中心線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于還包括用于向所述油缸注油的手動(dòng)油泵(17)，所述手動(dòng)油泵通過(guò)管件(15)與第一油缸(11)或第二油缸(13)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于還包括第三橫梁(14)，所述第三橫梁為中橫梁，其上設(shè)置有與第一油缸(11)和第二油缸(13)的外徑和安裝位置匹配的兩個(gè)通孔，第三橫梁(14)位于第一橫梁(4)和第二橫梁(5)之間，其兩端分別與第一豎梁(2)和第二豎梁(3)固連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于所述加載機(jī)構(gòu)中，第一油缸內(nèi)徑第二油缸的內(nèi)徑=I 2 100。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于所述加載機(jī)構(gòu)中，第一油缸內(nèi)徑第二油缸的內(nèi)徑=1:2 100。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于所述加載機(jī)構(gòu)中，第一銷軸(21)中心線與第二銷軸(22)中心線之間的距離LI :第一銷軸(21)中心線與第三銷軸(23)中心線之間的距離L2= I: 3^30ο
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于所述加載機(jī)構(gòu)中，第一銷軸(21)中心線與第二銷軸(22)中心線之間的距離LI :第一銷軸(21)中心線與第三銷軸(23)中心線之間的距離L2= I: 3^30ο
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于所述加載機(jī)構(gòu)中，第一銷軸(21)中心線與第二銷軸(22)中心線之間的距離LI :第一銷軸(21)中心線與第三銷軸(23)中心線之間的距離L2= I: 3^30ο
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，其特征在于所述加載機(jī)構(gòu)中，第一銷軸(21)中心線與第二銷軸( 22)中心線之間的距離LI :第一銷軸(21)中心線與第三銷軸(23)中心線之間的距離L2= I: 3^30ο
專利摘要一種單軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī)，包括機(jī)架、加載機(jī)構(gòu)和試件安裝組件；機(jī)架包括第一豎梁、第二豎梁、第一橫梁和第二橫梁；加載機(jī)構(gòu)包括杠桿臂、加載配重、配重掛鉤、傳力臂、第一油缸和第二油缸， 第一油缸由兩個(gè)直徑相等、中心線相互平行的缸體和將兩缸體連通的管體構(gòu)成，固定在第一橫梁上，構(gòu)成第一油缸的一個(gè)缸體內(nèi)安裝有第一活塞，構(gòu)成第一油缸的另一個(gè)缸體與第二油缸連接并相通，第二油缸的內(nèi)徑大于第一油缸的內(nèi)徑，第二油缸內(nèi)安裝有第二活塞；杠桿臂的一端與安裝在第一豎梁頂部的第一銷軸鉸連，配重掛鉤與安裝在杠桿臂端部的第三銷軸鉸連，加載配重放置在配重掛鉤上，傳力臂的一端與第一活塞連接，其另一端與安裝在杠桿臂上的第二銷軸鉸連。
文檔編號(hào)G01N3/10GK202661335SQ201220327810
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者劉建鋒, 謝和平, 徐進(jìn) 申請(qǐng)人:四川大學(xué)