[發(fā)明專利]一種智能化巖體蠕變剪切試驗(yàn)機(jī)與試驗(yàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911375494.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111060411B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓流;舒繼森;尚濤;陳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 徐州先卓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32555
• 代理人: 陳俊杰

1.一種智能化巖體蠕變剪切試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，包括機(jī)體框架裝置、剪切裝置與動力系統(tǒng)、制熱-冷凍系統(tǒng)和數(shù)據(jù)智能采集分析系統(tǒng)；

機(jī)體框架裝置包括機(jī)體底座（5）、機(jī)體承臺（6）、立柱（7）和橫板（8），立柱（7）底端與機(jī)體底座（5）固定連接，立柱（7）頂端通過橫板銷釘（9）與橫板（8）連接，位于立柱（7）的中部位置設(shè)有機(jī)體承臺（6）；

剪切裝置與動力系統(tǒng)包括剪切盒、試樣頂蓋（13）、壓力傳感器（15）、位移傳感器（16）、剪切油缸（17）、垂壓油缸（18）、剪切油缸伺服電動機(jī)（19）、剪切油缸液壓泵（20）、垂壓油缸伺服電動機(jī)（21）、垂壓油缸液壓泵（22）、液壓油箱（24）、壓力繼電器（25）、伺服電動機(jī)組調(diào)節(jié)器（26）、標(biāo)準(zhǔn)砝碼（28）、定滑輪（29）和剪切牽引繩（30）；

剪切盒包括上剪切盒（10）和下剪切盒（11），下剪切盒（11）為底端封閉頂端開放的雙層壁結(jié)構(gòu)，下剪切盒（11）底端放置在機(jī)體承臺（6）上，在下剪切盒（11）底面與機(jī)體承臺（6）之間設(shè)有滾珠（14），上剪切盒（10）的上下兩端均為開放結(jié)構(gòu)，上剪切盒（10）底端與下剪切盒（11）的內(nèi)層壁通過螺釘連接，上剪切盒（10）和下剪切盒（11）圍成的剪切空間中設(shè)有試樣頂蓋（13），機(jī)體承臺（6）上設(shè)有定滑輪（29），剪切牽引繩（30）一端與上剪切盒（10）的一側(cè)外壁連接，另一端繞過定滑輪（29）后懸掛有標(biāo)準(zhǔn)砝碼（28），與設(shè)置定滑輪（29）相反一側(cè)的機(jī)體承臺（6）上設(shè)有傳感器支架（2），傳感器支架（2）上設(shè)有壓力傳感器（15）和位移傳感器（16），上剪切盒（10）的另一側(cè)外壁與壓力傳感器（15）和位移傳感器（16）連接；

與設(shè)置定滑輪（29）同側(cè)方向設(shè)置剪切油缸（17），剪切油缸（17）底座與立柱（7）連接，剪切油缸（17）活塞桿與下剪切盒（11）的外層壁外側(cè)連接，垂壓油缸（18）的底座與橫板（8）連接，垂壓油缸（18）的活塞桿底端設(shè)有垂壓加載軸（23），垂壓加載軸（23）的軸線與試樣頂蓋（13）的中線重合；

剪切油缸液壓泵（20）、垂壓油缸液壓泵（22）分別通過剪切油缸伺服電動機(jī)（19）、垂壓油缸伺服電動機(jī)（21）與伺服電動機(jī)組調(diào)節(jié)器（26）電連接，剪切油缸（17）通過液壓油管（27）經(jīng)剪切油缸液壓泵（20）與液壓油箱（24）連通，垂壓油缸（18）通過液壓油管（27）經(jīng)垂壓油缸液壓泵（22）與液壓油箱（24）連通；在剪切油缸（17）與剪切油缸液壓泵（20）連通的液壓油管（27）上和垂壓油缸（18）與垂壓油缸液壓泵（22）連通的液壓油管（27）上分別設(shè)置一個壓力繼電器（25）；

制熱-冷凍系統(tǒng)包括剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）、加濕器（33）和制熱-冷凍器（35），剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）設(shè)置在機(jī)體承臺（6）上，罩在剪切盒的外部，剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）頂部開設(shè)一個供垂壓加載軸（23）穿過的孔，剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）一側(cè)面開設(shè)兩個孔，分別供剪切油缸（17）和剪切牽引繩（30）穿過，剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）另一側(cè)面開設(shè)一個供壓力傳感器（15）和位移傳感器（16）穿過的孔；加濕器（33）和制熱-冷凍器（35）位于剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）外部，加濕器（33）通過加濕管（32）與剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）內(nèi)部連通，剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）側(cè)壁的內(nèi)部設(shè)有制熱-冷凍管路（36），制熱-冷凍管路（36）兩端均與制熱-冷凍器（35）連通；

增設(shè)傳感器抵桿（3），傳感器抵桿（3）內(nèi)側(cè)一端穿過剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）側(cè)面開設(shè)的孔后與上剪切盒（10）另一側(cè)外壁固定連接，外側(cè)一端位于剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）外部且端部設(shè)有縱向垂直的抵面，壓力傳感器（15）、位移傳感器（16）與傳感器抵桿（3）外側(cè)一端的抵面連接；

數(shù)據(jù)智能采集分析系統(tǒng)包括終端采集處理器（4）和數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線（37），壓力傳感器（15）、位移傳感器（16）和伺服電動機(jī)組調(diào)節(jié)器（26）分別通過數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)線（37）與終端采集處理器（4）電連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化巖體蠕變剪切試驗(yàn)機(jī)，其特征在于：所述的制熱-冷凍管路（36）呈螺旋盤繞式設(shè)置在剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）側(cè)壁的內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化巖體蠕變剪切試驗(yàn)機(jī)，其特征在于：所述的位于剪切環(huán)境試驗(yàn)箱（31）內(nèi)部的加濕管（32）的端部設(shè)有加濕頭（34）。