[發明專利]一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統

在審

• 申請號: 201811189966.9
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN109238851A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 于永江;張國寧;張偉
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統，其特征在于，包括流變儀支架，流變儀支架豎直部分左端中上部分別與壓桿和折返氏杠桿固定端相連，且折返氏杠桿位于壓桿下端，所述壓桿頂部設置有擾動加載系統，壓桿底端與折返氏杠桿之間設置有支點，所述折返氏杠桿自由端底部設置有壓力傳感器，壓力傳感器輸出端與便攜式數字記錄儀相連，壓力傳感器底端設置有三軸壓力室，且三軸壓力室設置在流變儀支架水平部分頂部，所述壓桿自由端通過連桿連接有砝碼盤。

2.根據權利要求1所述的一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統，其特征在于：所述擾動加載系統包括擾動支架，擾動支架前端設置有牽引電磁鐵缸體，牽引電磁鐵缸體內設置有牽引桿，牽引桿底端設置有貫穿牽引電磁鐵缸體底部的沖擊桿，所述牽引電磁鐵缸體、牽引桿和沖擊桿組成牽引電磁鐵，所述沖擊桿底端通過鋼絲繩連接有重錘，所述牽引電磁鐵缸體通過導線與過載保護裝置相連，過載保護裝置通過導線與時間繼電器相連。

3.根據權利要求1所述的一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統，其特征在于：所述三軸壓力室包括缸體，所述缸體底部設置有下壓頭，下壓頭頂部設置有巖石試件，巖石試件頂部設置有上壓頭，所述上壓頭和下壓頭中部設置有通孔，所述上壓頭頂部設置有短壓桿，所述缸體頂部設置有蓋板，所述缸體頂部外壁螺接有保護蓋，且保護蓋螺紋孔孔底與蓋板頂部緊密貼合，所述短壓桿同時貫穿蓋板和保護蓋，所述缸體側壁設置有充氣口，充氣口通過不銹鋼金屬軟管與氣泵連接，所述三軸壓力室通過短壓桿頂部與壓力傳感器壓頭相連。

4.根據權利要求1所述的一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統，其特征在于：所述支點包括墊塊和圓錐體，所述墊塊頂部設置有圓錐體。

5.根據權利要求3所述的一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統，其特征在于：所述充氣口設置為沉頭孔式充氣口，大端內徑設置為8mm，小端內徑設置為3mm。

6.根據權利要求1所述的一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統，其特征在于：所述折返氏杠桿擴力比為1:50。

7.一種自動控制擾動次數的蠕變實驗系統的使用方法，其特征在于，包括以下步驟，

步驟1，通過上壓頭和下壓頭固定巖石試件置于三軸壓力室內，同時短壓桿穿過蓋板和保護蓋與固定在折返氏杠桿自由端底部的壓力傳感器壓頭接觸，壓桿和折返氏杠桿通過可調節的支點連接；

步驟2，實驗時，首先通過壓桿和折返氏杠桿自重給巖石試件施加一個很小的軸向力，然后通過氣泵將空氣通過不銹鋼金屬軟管和充氣口泵送至三軸壓力室內，觀察不銹鋼金屬軟管管路上的數字式壓力表的值，達到實驗要求圍壓值后氣泵停止工作，待圍壓穩定后開始施加軸向載荷，通過增加砝碼盤中的砝碼來施加多級載荷；

步驟3，通過增加砝碼盤中的砝碼施加第一級載荷，施加第一級載荷后經過24小時，巖石試件進入穩定蠕變狀態，通過調節時間繼電器控制牽引電磁鐵拖動重錘改變擾動次數，定時時間擾動24小時，觀察巖石試件的蠕變狀態；

步驟4，根據試驗預設分級次數施加多級載荷，并重復步驟3，將擾動后巖石試件與擾動前巖石試件的蠕變進行對比，并繪制對比曲線。