[實(shí)用新型]孔下三軸壓縮?側(cè)向靜載荷?扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720639987.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN206740536U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟達(dá);鄭夢(mèng)雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京雷雨達(dá)科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/10
• 分類號(hào): G01N3/10;G01N3/22;G01N3/24;G01N1/04
• 代理公司: 北京和信華成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11390
• 代理人: 胡劍輝

1.孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，包括提供安裝空間的機(jī)架，其特征在于，所述機(jī)架上安裝有：

側(cè)向?qū)嶒?yàn)部，安裝在所述機(jī)架的上部，包括固定在所述機(jī)架軸線上的固定管，和活動(dòng)套在固定管外部的旋轉(zhuǎn)筒，和可徑向移動(dòng)地安裝在所述旋轉(zhuǎn)筒圓周的多個(gè)弧形的反力板，安裝在所述反力板和所述旋轉(zhuǎn)筒之間的徑向動(dòng)力裝置，以及驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)筒和所述反力板同步旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置；

垂直實(shí)驗(yàn)部，固定在所述機(jī)架的下部，包括垂直向下切削巖土的切削裝置，以及位于所述切削裝置內(nèi)部對(duì)切削的巖土進(jìn)行三軸壓力測試的三軸壓縮實(shí)驗(yàn)裝置；

測試單元，通過測量元件獲取所述側(cè)向?qū)嶒?yàn)部和所述垂直實(shí)驗(yàn)部的測量數(shù)據(jù)，并通過線纜輸送至位于地面的數(shù)據(jù)主機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，其特征在于，

所述旋轉(zhuǎn)筒的徑向上設(shè)置有固定架，所述固定架的頂部和底部分別設(shè)置有垂直于所述旋轉(zhuǎn)筒的滑軌，所述反力板通過設(shè)置在上下兩端處的滑塊卡在所述滑軌上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，其特征在于，

所述徑向動(dòng)力裝置為柔性材料制作的第一氣囊，和通過管路與所述第一氣囊連接的第一氣源，所述第一氣囊分別與所述反力板和所述旋轉(zhuǎn)筒固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，其特征在于：

所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力裝置包括安裝在所述固定管內(nèi)以驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)筒的內(nèi)表面圓周安裝有內(nèi)齒輪，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸上安裝有與所述內(nèi)齒輪嚙合的外齒輪。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，其特征在于，

所述切削裝置包括外部的環(huán)形筒體，安裝在所述筒體內(nèi)側(cè)面的環(huán)形切刀，所述切刀的頂部固定有施壓板，在所述施壓板和所述機(jī)架之間安裝有施加軸向力的第二氣囊，以及通過管路為所述第二氣囊供氣的氣源；

所述第二氣囊為環(huán)形氣囊，所述施壓板為與所述環(huán)形氣囊對(duì)應(yīng)的環(huán)形板。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，其特征在于，

所述三軸壓縮實(shí)驗(yàn)裝置包括安裝在所述切刀內(nèi)側(cè)面圍成環(huán)形以施加徑向力的第三氣囊，和安裝在所述切刀內(nèi)頂部施加軸向力的第四氣囊，以及安裝在所述機(jī)架上為所述第三氣囊、所述第四氣囊供氣的氣源，在所述第三氣囊和第四氣囊上安裝有檢測壓力的傳感器；

所述機(jī)架在所述第二氣囊的中間通道處設(shè)置有固定臺(tái)，所述第四氣囊的上表面與所述固定臺(tái)的下表面固定，下表面上安裝有垂直加壓板。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，其特征在于，

所述側(cè)向?qū)嶒?yàn)部還包括去除孔下中虛土的去虛土裝置，所述去虛土裝置包括位于所述反力板與反力板之間的切片，和設(shè)置在所述固定架上且向所述旋轉(zhuǎn)軸的徑向延伸以滑動(dòng)安裝所述切片的滑動(dòng)軌道，所述滑動(dòng)軌道與所述反力板的移動(dòng)軌道重合。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔下三軸壓縮-側(cè)向靜載荷-扭轉(zhuǎn)巖土體測試機(jī)器人，其特征在于，計(jì)算側(cè)向靜載荷的公式如下：

Ec=Ic(1-μ2)pdcsc]]>

E_c(MPa)為側(cè)向靜載荷實(shí)驗(yàn)的變形模量，I_c為側(cè)向承壓板的形狀系數(shù)，μ為土的泊松比，p為p-s曲線線性段的壓力(kpa)，s_c為與p對(duì)應(yīng)的位移(mm)。