[發(fā)明專利]一種用于巴西法測(cè)試巖石抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)輔助裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310468694.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103471909A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳紹杰;王懷遠(yuǎn);張培森;劉江波;王海龍;閔瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/04
• 分類號(hào): G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務(wù)所 37207
• 代理人: 姚德昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖石力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于巴西法測(cè)試巖石抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)輔助裝置。

背景技術(shù)

?巖石抗拉強(qiáng)度是指巖石樣品在拉力作用下達(dá)到破壞時(shí)的極限應(yīng)力值。巖石的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)比抗壓強(qiáng)度小，因此在巖石鉆進(jìn)、爆破、地下工程等方面，巖石抗拉強(qiáng)度是一個(gè)不可缺少的重要參數(shù)。

巖石抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法可分直接法和間接法兩類。直接法與用于金屬試驗(yàn)的方法類似。這種試驗(yàn)要求夾持器不損傷試件表面，施加載荷應(yīng)嚴(yán)格地與試件軸相平行，以免產(chǎn)生彎曲所導(dǎo)致的應(yīng)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(gè)實(shí)心圓盤，使之受徑向壓縮而破壞，求抗拉強(qiáng)度。圓柱體徑向壓裂法通常是用兩個(gè)接觸點(diǎn)對(duì)圓柱體加壓求抗拉強(qiáng)度。

《水利水電工程巖石試驗(yàn)規(guī)程SL264-2001》中規(guī)定：通過(guò)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(duì)于堅(jiān)硬的和較堅(jiān)硬的巖石應(yīng)選用直徑為1mm鋼絲為墊條，對(duì)于軟弱和較軟弱的巖石應(yīng)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(yàn)機(jī)承壓板中心，調(diào)整球形座，使試件均勻受力，作用力通過(guò)兩條墊片所確定的平面；《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T50266-99》中規(guī)定：通過(guò)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(yàn)機(jī)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。

付志亮主編的《巖石力學(xué)試驗(yàn)教程》一書中所展示的巖石抗拉強(qiáng)度測(cè)定裝置（圖4-8），因巖石受力面太大，會(huì)增大試驗(yàn)誤差；沈明榮、陳建峰等人編著的《巖體力學(xué)》一書中給我們展示了一種最簡(jiǎn)單的試驗(yàn)裝置（圖2-7），但由于此裝置需要試驗(yàn)員手動(dòng)矯正，因此結(jié)果不是很好，會(huì)造成較大誤差。

中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所楊春和等人的劈裂發(fā)測(cè)定巖石抗拉強(qiáng)度的試件夾具（CN101936851?A）雖然改進(jìn)了試驗(yàn)裝置，提高了試驗(yàn)精度，但夾具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且由于連桿相連會(huì)間接影響試驗(yàn)精度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于巴西法測(cè)試巖石抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)輔助裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)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(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種用于巴西法測(cè)試巖石抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)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(shè)置為兩個(gè)，并且對(duì)稱固定于底座的兩端中間位置，所述兩個(gè)立柱上分別套設(shè)有彈簧，所述定位架的內(nèi)部空間設(shè)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(shè)于兩個(gè)立柱上，所述墊塊的底面中部固定設(shè)置突出于底面的上墊條，所述底座上表面與上墊條垂直對(duì)應(yīng)的位置固定有突出于上表面的下墊條，所述墊塊上設(shè)置有與兩個(gè)立柱相適配的孔，圓柱體試件放入定位架后，墊塊穿過(guò)立柱設(shè)置于圓柱體試件的上方。

所述底座上設(shè)置有兩個(gè)彈簧槽，所述立柱穿過(guò)彈簧槽固定于底座內(nèi)，所述彈簧套設(shè)于立柱上并且其底部固定設(shè)置于彈簧槽內(nèi)。

所述定位架的底部與下墊條相對(duì)應(yīng)的位置開(kāi)設(shè)有槽，所述下墊條嵌入定位架內(nèi)。

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(dòng)并且緊密接觸。

所述底座、定位架和墊塊的外表面均為底面相對(duì)一致的規(guī)則長(zhǎng)方體。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)巧妙，設(shè)計(jì)了內(nèi)部梯形中空的定位架，通過(guò)墊塊作用于圓柱體試件上，使試件隨自身重力向下運(yùn)動(dòng)至定位架內(nèi)，調(diào)整試件的對(duì)中位置，直到試件底部接觸下墊條穩(wěn)定，試件位置自動(dòng)調(diào)試結(jié)束，無(wú)需人工調(diào)試，定位架雖然在試驗(yàn)之前與試件接觸，起到調(diào)節(jié)對(duì)中位置的主導(dǎo)作用，但是其作用力相對(duì)于試驗(yàn)開(kāi)始后的作用力可忽略不計(jì)，定位準(zhǔn)確后的試驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，誤差小，拆裝方便，無(wú)需人工調(diào)試，提高測(cè)試效率。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的縱切面示意圖；

圖3為本發(fā)明定位架的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述：

如圖1-3所示為本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，該用于巴西法測(cè)試巖石抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)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。