本發(fā)明屬于巖土工程實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，涉及一種用于類巖石試樣垂直度和端面平整度的測(cè)試儀及使用方法。

背景技術(shù)：

類巖石試樣的制備、選取是十分重要的工作。類巖石試樣的端面平整度和垂直度都對(duì)最終的試驗(yàn)數(shù)據(jù)有很大的影響。在類巖石常規(guī)三軸試驗(yàn)中，對(duì)小尺寸類巖石試樣的端面平整度和垂直度的要求很高，目前尚未有可以在實(shí)驗(yàn)前快速、簡(jiǎn)單的測(cè)量出試樣的端面平整度和垂直度是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的儀器和方法。為此，需要有一種能夠快速、便捷的測(cè)試類巖石試樣端面平整度和垂直度的儀器裝置和方法來(lái)解決此類問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷和不足，提供了一種用于類巖石試樣垂直度和端面平整度的測(cè)試儀及使用方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于類巖石試樣垂直度和端面平整度的測(cè)試儀，包括底座、固定器、測(cè)量桿和千分表，所述測(cè)量桿通過(guò)水平定位機(jī)構(gòu)固定在底座上，所述千分表通過(guò)垂直定位機(jī)構(gòu)固定在測(cè)量桿上，所述固定器位于所述測(cè)量桿一側(cè)、千分表下方的底座上；

所述垂直定位機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)安裝在測(cè)量桿上的環(huán)形裝置、固定安裝在所述環(huán)形裝置上旋轉(zhuǎn)桿，所述旋轉(zhuǎn)桿和所述測(cè)量桿相互垂直，所述千分表通過(guò)箱形滑移機(jī)構(gòu)安裝在所述旋轉(zhuǎn)桿上；

所述滑移機(jī)構(gòu)上設(shè)有與所述旋轉(zhuǎn)桿形狀相配的通孔，通過(guò)通孔套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)桿上，所述旋轉(zhuǎn)桿的兩側(cè)邊緣處均設(shè)有導(dǎo)軌七，中間設(shè)有與所述導(dǎo)軌七平行的中間孔，所述通孔的兩側(cè)面設(shè)有與所述導(dǎo)軌七相配的導(dǎo)軌八，所述導(dǎo)軌七和所述導(dǎo)軌八之間設(shè)有2個(gè)鋼珠；所述滑移機(jī)構(gòu)的上表面設(shè)有凸起，所述凸起和所述滑移機(jī)構(gòu)下表面上設(shè)有同軸安裝孔，所述千分表依次穿過(guò)凸起的安裝孔、旋轉(zhuǎn)桿的中間孔和滑移機(jī)構(gòu)下表面的安裝孔；所述凸起的側(cè)壁和所述滑移機(jī)構(gòu)的上表面均設(shè)有固定螺栓。

進(jìn)一步，所述水平定位機(jī)構(gòu)包括固定在底座上的倒U形定位座和滑動(dòng)安裝在所述定位座內(nèi)的滑動(dòng)桿，所述滑動(dòng)桿的端部和測(cè)量桿的下端部垂直相連，所述滑動(dòng)桿在定位座內(nèi)滑動(dòng)帶動(dòng)測(cè)量桿靠近或遠(yuǎn)離固定器。

進(jìn)一步，所述底座上設(shè)有兩條平行的導(dǎo)軌，分別為導(dǎo)軌一和導(dǎo)軌二，兩條導(dǎo)軌置于所述定位座內(nèi)，所述定位座內(nèi)表面上設(shè)有導(dǎo)軌三，三條導(dǎo)軌內(nèi)均設(shè)有鋼珠，所述滑動(dòng)桿置于導(dǎo)軌一和導(dǎo)軌二上，所述滑動(dòng)桿的上表面上對(duì)應(yīng)所述導(dǎo)軌三的位置處設(shè)有導(dǎo)軌四。

進(jìn)一步，所述環(huán)形裝置內(nèi)表面設(shè)有導(dǎo)軌五，所述導(dǎo)軌五內(nèi)設(shè)有2個(gè)鋼珠，所述測(cè)量桿相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上設(shè)有導(dǎo)軌六，所述導(dǎo)軌五內(nèi)的2個(gè)鋼珠分別置于兩條導(dǎo)軌六內(nèi)，環(huán)形裝置在圍繞測(cè)量桿旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿著測(cè)量桿上下移動(dòng)。

進(jìn)一步，所述環(huán)形裝置下設(shè)有定位片，所述定位片套裝在所述測(cè)量桿上，所述定位片上設(shè)有緊固螺栓。

進(jìn)一步，所述固定器包括一個(gè)具有缺口的環(huán)形固定座和至少2個(gè)具有伸縮功能的固定單元， 所述固定座固定在底座上，缺口置于靠近測(cè)量桿的一側(cè)，所述固定單元穿過(guò)所述固定座的側(cè)壁置于所述固定座的側(cè)壁上。

進(jìn)一步，所述固定單元包括設(shè)置在所述固定座側(cè)壁上的孔槽和設(shè)置所述固定座上表面的螺栓，所述孔槽內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)塊，所述滑動(dòng)塊的端部為U形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有固定片，U形結(jié)構(gòu)兩端部設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有連桿，2個(gè)所述固定片的一端部通過(guò)連桿固定相連，所述連桿上套設(shè)有彈簧，所述彈簧的一端部固定在兩固定片之間的橫桿上，另一端固定在滑動(dòng)塊的上表面上，所述固定片的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸相連，所述轉(zhuǎn)軸上設(shè)有滾輪。

本發(fā)明還提供一種基于上述所述的用于類巖石試樣垂直度和端面平整度的測(cè)試儀的使用方法，包括以下步驟：

步驟一，將旋轉(zhuǎn)桿向上移動(dòng)至測(cè)量桿上端部，同時(shí)將試樣放入環(huán)形固定座內(nèi)，調(diào)整固定單元將試樣固定牢固；

步驟二，滑動(dòng)桿從U形定位座內(nèi)滑出，至測(cè)量桿緊貼試樣，觀察試樣側(cè)面是否與測(cè)量桿平行；

步驟三，將旋轉(zhuǎn)桿向下移動(dòng)至千分表的底端與試樣的上表面接觸，并向下按壓旋轉(zhuǎn)桿，然后將環(huán)形裝置固定在適合的高度，讀取此接觸點(diǎn)的千分表讀數(shù)；

步驟四，將旋轉(zhuǎn)桿上移，然后讓旋轉(zhuǎn)桿圍繞測(cè)量桿旋轉(zhuǎn)至另一接觸點(diǎn)，重復(fù)步驟三，得到另一接觸點(diǎn)的千分表的讀數(shù)，如此反復(fù)測(cè)量2-3個(gè)接觸點(diǎn)，然后對(duì)比每個(gè)接觸點(diǎn)的千分表的讀數(shù)，判斷試樣的端面是否平整；

步驟五，旋轉(zhuǎn)桿上移，調(diào)節(jié)固定單元，把試樣取出，旋轉(zhuǎn)180度后將試樣重新固定在固定器內(nèi)，重復(fù)步驟一到步驟四。

本發(fā)明所達(dá)到的有益技術(shù)效果：本發(fā)明提供的用于類巖石試樣端面平整度和垂直度的測(cè)試儀，通過(guò)水平定位機(jī)構(gòu)和垂直定位機(jī)構(gòu)相互配合可以方便快捷的對(duì)類巖石試樣進(jìn)行垂直度和平整度測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；水平定位機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)桿和定位座之間采用滾動(dòng)摩擦的方式實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)桿進(jìn)出定位座，可以有效延長(zhǎng)儀器的使用壽命，垂直定位機(jī)構(gòu)的環(huán)形裝置與測(cè)量桿之間也為滾動(dòng)摩擦，且同時(shí)實(shí)現(xiàn)了上下移動(dòng)和水平轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，本發(fā)明的固定器可以根據(jù)試樣的尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)，而且使用方便；另外，本發(fā)明還提供了測(cè)試儀的使用方法，該方法操作簡(jiǎn)單，使用方便。

附圖說(shuō)明

圖1本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本發(fā)明之垂直定位機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本發(fā)明之滑移機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4本發(fā)明之吐1中沿A-A線剖視示意圖；

圖5本發(fā)明之固定器俯視示意圖；

圖6本發(fā)明之固定單元結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1底座；2測(cè)量桿；3千分表；4試樣；5固定器；501固定座；502孔槽；503滑動(dòng)塊；504固定片；505連桿；506彈簧；507橫桿；508轉(zhuǎn)軸；509滾輪；510螺栓；511固定單元；6水平定位機(jī)構(gòu)；601定位座；602滑動(dòng)桿；603導(dǎo)軌一；604導(dǎo)軌二；605導(dǎo)軌三；606鋼珠；607導(dǎo)軌四；7垂直定位機(jī)構(gòu)；701環(huán)形裝置；702旋轉(zhuǎn)桿；703導(dǎo)軌五；704定位片；705滑移機(jī)構(gòu)；706凸起；707緊固螺栓；708導(dǎo)軌六；709導(dǎo)軌七；710中間孔；711導(dǎo)軌八。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1-6所示，本發(fā)明提供一種用于類巖石垂直度和平整度的測(cè)試儀，包括底座1、測(cè)量桿2、千分表3和固定器5，所述測(cè)量桿2通過(guò)水平定位機(jī)構(gòu)6固定在底座1上，所述千分表3通過(guò)垂直定位機(jī)構(gòu)7固定在測(cè)量桿2上，所述固定器5位于所述測(cè)量桿2一側(cè)、千分表3下方的底座1上。

所述垂直定位機(jī)構(gòu)7包括活動(dòng)安裝在測(cè)量桿2上的環(huán)形裝置701、固定安裝在所述環(huán)形裝置701上旋轉(zhuǎn)桿702，所述旋轉(zhuǎn)桿702和所述測(cè)量桿2相互垂直，所述千分表3通過(guò)箱形滑移機(jī)構(gòu)705安裝在所述旋轉(zhuǎn)桿702上；所述環(huán)形裝置701內(nèi)表面設(shè)有導(dǎo)軌五703，所述導(dǎo)軌五703內(nèi)設(shè)有2個(gè)鋼珠606，所述測(cè)量桿2相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面上設(shè)有導(dǎo)軌六708，所述導(dǎo)軌五703內(nèi)的2個(gè)鋼珠606分別置于兩個(gè)導(dǎo)軌六708內(nèi)。環(huán)形裝置701與測(cè)量桿2之間為滾動(dòng)摩擦，且同時(shí)實(shí)現(xiàn)了上下移動(dòng)和水平轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。所述環(huán)形裝置701下設(shè)有定位片704，所述定位片704套裝在所述測(cè)量桿2上，所述定位片704上設(shè)有緊固螺栓707。調(diào)整好環(huán)形裝置701的位置后，將緊固螺栓707旋緊即可將環(huán)形裝置701固定在測(cè)量桿2上。

所述滑移機(jī)構(gòu)705上設(shè)有與所述旋轉(zhuǎn)桿702形狀相配的通孔，通過(guò)通孔套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)桿702上，所述旋轉(zhuǎn)桿702的兩側(cè)邊緣處均設(shè)有導(dǎo)軌七709，中間設(shè)有與所述導(dǎo)軌七709平行的中間孔710，所述通孔的兩側(cè)面設(shè)有與所述導(dǎo)軌七709相配的導(dǎo)軌八712，所述導(dǎo)軌七709和所述導(dǎo)軌八712之間設(shè)有2個(gè)鋼珠606；所述滑移機(jī)構(gòu)705的上表面設(shè)有凸起706，所述凸起706和所述滑移機(jī)構(gòu)705下表面上設(shè)有同軸安裝孔711，所述千分表3依次穿過(guò)凸起的安裝孔711、旋轉(zhuǎn)桿的中間孔710和滑移機(jī)構(gòu)下表面的安裝孔711；所述凸起706的側(cè)壁和所述滑移機(jī)構(gòu)705的上表面均設(shè)有固定螺栓707。使用時(shí)，通過(guò)滑移機(jī)構(gòu)705在旋轉(zhuǎn)桿702上移動(dòng)，從而帶動(dòng)千分表3在旋轉(zhuǎn)桿702上移動(dòng)，達(dá)到千分表3與試樣4端面對(duì)齊的目的。

所述水平定位機(jī)構(gòu)6包括固定在底座上的倒U形定位座601和滑動(dòng)安裝在所述定位座601內(nèi)的滑動(dòng)桿602，所述滑動(dòng)桿602的端部和測(cè)量桿2的下端部垂直相連，所述滑動(dòng)桿602在定位座601內(nèi)滑動(dòng)帶動(dòng)測(cè)量桿2靠近或遠(yuǎn)離固定器5。

所述底座1上設(shè)有兩條平行的導(dǎo)軌，分別為導(dǎo)軌一603和導(dǎo)軌二604，兩條導(dǎo)軌置于所述定位座601內(nèi)，所述定位座601內(nèi)表面上設(shè)有導(dǎo)軌三605，三條導(dǎo)軌605內(nèi)均設(shè)有鋼珠606，所述滑動(dòng)桿602置于導(dǎo)軌一603和導(dǎo)軌二604上，所述滑動(dòng)桿602的上表面上對(duì)應(yīng)所述導(dǎo)軌三605的位置處設(shè)有導(dǎo)軌四607?；瑒?dòng)桿602通過(guò)鋼珠606的滾動(dòng)進(jìn)出定位座601，使得滑動(dòng)桿602與底座1之間為滾動(dòng)模塊，有效延長(zhǎng)了本發(fā)明的使用壽命。

所述固定器包括一個(gè)具有缺口的環(huán)形固定座501和至少2個(gè)具有伸縮功能的固定單元511，可以根據(jù)試樣的尺寸調(diào)節(jié)固定單元，而且使用方便， 所述固定座501固定在底座1上，缺口置于靠近測(cè)量桿2的一側(cè)，所述固定單元511穿過(guò)所述固定座501的側(cè)壁置于所述固定座501的側(cè)壁上。

所述固定單元包括設(shè)置在所述固定座501側(cè)壁上的孔槽502和設(shè)置所述固定座501上表面的螺栓510，所述孔槽502內(nèi)設(shè)有滑動(dòng)塊503，所述滑動(dòng)塊503的端部為U形結(jié)構(gòu)，兩側(cè)設(shè)有固定片504，U形兩端部設(shè)有通孔，通孔內(nèi)設(shè)有連桿505，2個(gè)所述固定片504的一端部通過(guò)連桿505固定相連，所述連桿505上套設(shè)有彈簧506，所述彈簧506的一端部固定在兩固定片504之間的橫桿507上，另一端固定在滑動(dòng)塊503的上表面上，所述固定片504的另一端通過(guò)轉(zhuǎn)軸508相連，所述轉(zhuǎn)軸508上設(shè)有滾輪509。使用時(shí)，固定片504可以圍繞連桿505旋轉(zhuǎn)，將試樣4放置在適當(dāng)位置后，由于彈簧506扭矩力的作為，使得試樣4受到滾輪509的壓力，從而保證了試樣4固定得更加牢固。

本發(fā)明還提供一種基于上述所述的用于類巖石試樣垂直度和端面平整度的測(cè)試儀的使用方法，包括以下步驟：

步驟一，將旋轉(zhuǎn)桿向上移動(dòng)至測(cè)量桿上端部，同時(shí)將試樣放入環(huán)形固定座內(nèi)，調(diào)整固定單元將試樣固定牢固；

步驟二，滑動(dòng)桿從U形定位座內(nèi)滑出，至測(cè)量桿緊貼試樣，觀察試樣側(cè)面是否與測(cè)量桿平行；

步驟三，將旋轉(zhuǎn)桿向下移動(dòng)至千分表的底端與試樣的上表面接觸，并向下按壓旋轉(zhuǎn)桿，然后將環(huán)形裝置固定在適合的高度，讀取此接觸點(diǎn)的千分表讀數(shù)；

步驟四，將旋轉(zhuǎn)桿上移，然后讓旋轉(zhuǎn)桿圍繞測(cè)量桿旋轉(zhuǎn)至另一接觸點(diǎn)，重復(fù)步驟三，得到另一接觸點(diǎn)的千分表的讀數(shù)，如此反復(fù)測(cè)量2-3個(gè)接觸點(diǎn)，然后對(duì)比每個(gè)接觸點(diǎn)的千分表的讀數(shù)，判斷試樣的端面是否平整；

步驟五，旋轉(zhuǎn)桿上移，調(diào)節(jié)固定單元，把試樣取出，旋轉(zhuǎn)180度后將試樣重新固定在固定器內(nèi)，重復(fù)步驟一到步驟四。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。