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一種用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，涉及巖石力學試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，包括底座（1）、墊塊（2）、上墊條（6）、下墊條（7）、立柱（4）、定位架（3）和彈簧（5）。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設計巧妙，設計了內(nèi)部梯形中空的定位架，通過墊塊作用于圓柱體試件上，使試件隨自身重力向下運動至定位架內(nèi)，調(diào)整試件的對中位置，直到試件底部接觸下墊條穩(wěn)定，試件位置自動調(diào)試結(jié)束，無需人工調(diào)試，定位架雖然在試驗之前與試件接觸，起到調(diào)節(jié)對中位置的主導作用，但是其作用力相對于試驗開始后的作用力可忽略不計，定位準確后的試驗數(shù)據(jù)精準，誤差小，拆裝方便，無需人工調(diào)試，提高測試效率。
【專利說明】—種用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及巖石力學試驗【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]巖石抗拉強度是指巖石樣品在拉力作用下達到破壞時的極限應力值。巖石的抗拉強度遠比抗壓強度小，因此在巖石鉆進、爆破、地下工程等方面，巖石抗拉強度是一個不可缺少的重要參數(shù)。
[0003]巖石抗拉強度試驗方法可分直接法和間接法兩類。直接法與用于金屬試驗的方法類似。這種試驗要求夾持器不損傷試件表面，施加載荷應嚴格地與試件軸相平行，以免產(chǎn)生彎曲所導致的應力集中。間接法此法種類較多，常用的有圓盤、圓柱體徑向壓裂法。圓盤徑向壓裂法是著名的“巴西法”，即用一個實心圓盤，使之受徑向壓縮而破壞，求抗拉強度。圓柱體徑向壓裂法通常是用兩個接觸點對圓柱體加壓求抗拉強度。
[0004]《水利水電工程巖石試驗規(guī)程SL264-2001》中規(guī)定:通過試件直徑的兩端，在試件的側(cè)面沿軸線方向畫兩條加載基線，將兩根墊條沿加載基線固定。對于堅硬的和較堅硬的巖石應選用直徑為Imm鋼絲為墊條，對于軟弱和較軟弱的巖石應選用寬度與試件直徑之比為0.08-0.1的硬紙板或軟木條為墊條。將試件置于試驗機承壓板中心,調(diào)整球形座,使試件均勻受力，作用力通過兩條墊片所確定的平面；《工程巖體試驗方法標準GB/T50266-99》中規(guī)定:通過試件直徑的兩端，沿軸線方向劃兩條相互平行的加載基線。將2根墊條沿加載基線，固定在試件兩端。將試件置于試驗機承壓板中心，調(diào)整球形座，使試件均勻受荷，并使墊條與試件在同一加載軸線上。
[0005]付志亮主編的《巖石力學試驗教程》一書中所展示的巖石抗拉強度測定裝置(圖4-8)，因巖石受力面太大，會增大試驗誤差；沈明榮、陳建峰等人編著的《巖體力學》一書中給我們展示了一種最簡單的試驗裝置(圖2-7)，但由于此裝置需要試驗員手動矯正，因此結(jié)果不是很好，會造成較大誤差。
[0006]中國科學院武漢巖土力學研究所楊春和等人的劈裂發(fā)測定巖石抗拉強度的試件夾具(CN101936851 A)雖然改進了試驗裝置，提高了試驗精度，但夾具結(jié)構(gòu)較復雜，且由于連桿相連會間接影響試驗精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為解決上述存在的技術(shù)問題，本實用新型提供了一種用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，結(jié)構(gòu)簡單，對操作人員的操作技能要求較低，符合行業(yè)規(guī)范要求，保證試驗數(shù)據(jù)精準。
[0008]為達到上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，包括底座、墊塊、上墊條和下墊條，還包括立柱、定位架和彈簧，所述立柱設置為兩個，并且對稱固定于底座的兩端中間位置，所述兩個立柱上分別套設有彈簧，所述定位架的內(nèi)部空間設置為與圓柱體試件相適配的上寬下窄的梯形中空，并且所述定位架的兩端穿設于兩個立柱上，所述墊塊的底面中部固定設置突出于底面的上墊條，所述底座上表面與上墊條垂直對應的位置固定有突出于上表面的下墊條，所述墊塊上設置有與兩個立柱相適配的孔，圓柱體試件放入定位架后，墊塊穿過立柱設置于圓柱體試件的上方。
[0010]所述底座上設置有兩個彈簧槽，所述立柱穿過彈簧槽固定于底座內(nèi)，所述彈簧套設于立柱上并且其底部固定設置于彈簧槽內(nèi)。
[0011]所述定位架的底部與下墊條相對應的位置開設有槽，所述下墊條嵌入定位架內(nèi)。
[0012]所述立柱與墊塊、定位架之間連接的孔內(nèi)表面光滑，所述墊塊和定位架可沿立柱自由滑動并且緊密接觸。
[0013]所述底座、定位架和墊塊的外表面均為底面相對一致的規(guī)則長方體。
[0014]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設計巧妙，設計了內(nèi)部梯形中空的定位架，通過墊塊作用于圓柱體試件上，使試件隨自身重力向下運動至定位架內(nèi)，調(diào)整試件的對中位置，直到試件底部接觸下墊條穩(wěn)定，試件位置自動調(diào)試結(jié)束，無需人工調(diào)試，定位架雖然在試驗之前與試件接觸，起到調(diào)節(jié)對中位置的主導作用，但是其作用力相對于試驗開始后的作用力可忽略不計，定位準確后的試驗數(shù)據(jù)精準，誤差小，拆裝方便，無需人工調(diào)試，提高測試效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的縱切面示意圖；
[0017]圖3為本實用新型定位架的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述:
[0019]如圖1-3所示為本實用新型的一個具體實施例，該用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，包括底座1、墊塊2、上墊條6和下墊條7，立柱4、定位架3和彈簧5。
[0020]所述立柱4設置為兩個，并且對稱固定于底座I的兩端中間位置，所述兩個立柱4上分別套設有彈簧5，為了確保彈簧5的穩(wěn)定性，所述底座I上設置有兩個彈簧槽，所述立柱4穿過彈簧槽固定于底座I內(nèi)，本實施例中選擇焊接的方式固定立柱4，所述彈簧5穿過立柱4上設置于彈簧槽內(nèi)。
[0021]所述定位架3的內(nèi)部空間設置為與圓柱體試件相適配的上寬下窄的梯形中空，所述定位架3的兩端穿設于兩個立柱4上，其與立柱4接觸的孔內(nèi)表面光滑，并且試驗前涂抹潤滑油，保證定位架3在立柱4上滑動自如且緊密接觸。
[0022]所述墊塊2的底面中部固定設置突出于底面的上墊條6，所述底座I上表面與上墊條6垂直對應的位置固定有突出于上表面的下墊條7,上墊條6和下墊條7的固定可選用常規(guī)的嵌入式，如本實施例，即是在墊塊2的底面中部和底座I的上表面相對位置分別開設槽，將兩個墊條分別放置于槽內(nèi)。所述墊塊2上設置有與兩個立柱4相適配的孔，圓柱體試件放入定位架3后，墊塊2穿過立柱4設置于圓柱體試件的上方，所述墊塊2與立柱4接觸的孔內(nèi)表面光滑，并且試驗前涂抹潤滑油，保證墊塊2在立柱4上自由滑動并且緊密接觸。[0023]為了配合底座I上的下墊條7的位置，所述定位架3的底部與下墊條7相對應的位置開設有槽。
[0024]作為優(yōu)選的方式，所述底座1、定位架3和墊塊2的外表面均為底面相對一致的規(guī)則長方體，保證本裝置外形協(xié)調(diào)美觀，操作方便。
[0025]本實用新型在使用過程中，將下墊條7嵌入底座I墊條槽中，將兩個彈簧5通過立柱4放于彈簧槽中，將定位架3穿過立柱4通過彈簧5與底座I接觸，而后將試件8放置于定位架3內(nèi)，試件8在重力的作用下必然會與定位架3內(nèi)的兩個面接觸，這樣試件8的直徑將通過裝置的中軸線，保證了試件8位置的正確放置，最后將上墊條6放于墊塊2的墊條槽中，將墊塊2穿過立柱4放在試件8上即可開始預加載。預加載開始后，在壓力的作用下墊塊2將通過試件8迫使定位架3受力向下運動，當試件8被頂?shù)脚c下墊條7接觸時，此時試件8與定位架7雖然存在力但是極小，可以忽略不計，試件8此時主要受上下兩個墊條的作用，隨后開始正式試驗。
[0026]試驗使用的試件要求同《水利水電工程巖石試驗規(guī)程SL264-2001》和《工程巖體試驗方法標準GB/T50266-99》的試件標準相同，保證試驗的精度。
[0027]使用本發(fā)明進行抗拉試驗的典型試驗步驟:
[0028]1、在壓力試驗機的上下壓頭之間放置本裝置；
[0029]2、將試件8放于定位架3上，墊塊2通過上墊條6壓在試件8上。
[0030]3、啟動試驗機，開始預加載，在壓力達到0.2KN時停止預加載，此時試件幾乎只受上下墊條作用。
[0031]4、開始正式試驗，直至出現(xiàn)曲線高峰，試件沿上下墊條的直徑線劈裂。
[0032]5、試驗結(jié)束，拿出試件。
[0033]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，包括底座(I)、墊塊(2)、上墊條(6)和下墊條(7)，其特征在于，還包括立柱(4)、定位架(3)和彈簧(5)，所述立柱(4)設置為兩個，并且對稱固定于底座(I)的兩端中間位置，所述兩個立柱(4)上分別套設有彈簧(5)，所述定位架(3)的內(nèi)部空間設置為與圓柱體試件相適配的上寬下窄的梯形中空，并且所述定位架(3)的兩端穿設于兩個立柱(4)上，所述墊塊(2)的底面中部固定設置突出于底面的上墊條(6)，所述底座(I)上表面與上墊條(6)垂直對應的位置固定有突出于上表面的下墊條(7)，所述墊塊(2)上設置有與兩個立柱(4)相適配的孔，圓柱體試件放入定位架(3)后，墊塊(2)穿過立柱(4)設置于圓柱體試件的上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，其特征在于，所述底座(I)上設置有兩個彈簧槽，所述立柱(4)穿過彈簧槽固定于底座(I)內(nèi)，所述彈簧(5)套設于立柱(4)上并且其底部固定設置于彈簧槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，其特征在于，所述定位架(3)的底部與下墊條(7)相對應的位置開設有槽，所述下墊條(7)嵌入定位架(3)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，其特征在于，所述立柱(4)與墊塊(2)、定位架(3)之間連接的孔內(nèi)表面光滑，所述墊塊(2)和定位架(3)可沿立柱(4)自由滑動并且緊密接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的用于巴西法測試巖石抗拉強度的試驗輔助裝置，其特征在于，所述底座(I)、定位架(3)和墊塊(2)的外表面均為底面相對一致的規(guī)則長方體。
【文檔編號】G01N3/08GK203465145SQ201320622241
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】陳紹杰, 王懷遠, 張培森, 劉江波, 王海龍, 閔瑞 申請人:山東科技大學