[發明專利]一種巖石剪切試驗用十字雙軸加載裝置

在審

• 申請號: 202011146360.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112147011A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 謝成君;崔臻
• 申請（專利權）人: 武漢海德力液壓技術有限公司
• 主分類號: G01N3/36
• 分類號: G01N3/36;G01N3/02
• 代理公司: 武漢江楚智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 42228
• 代理人: 鄧寅杰;金苗

本發明公開了一種巖石剪切試驗用十字雙軸加載裝置，包括兩個上下設置的直線加載裝置單體，每個直線加載裝置單體包括加載動體和驅動機構，加載動體為敞口的盒狀結構，驅動機構驅動加載動體直線運動；兩個加載動體對向設置，位于下方的加載動體的底面朝下，位于上方的加載動體的底面朝上，待測試巖石試樣放置于兩個加載動體共同圍成的空腔內；兩個加載動體的運動方向互相垂直。本發明十字雙軸加載裝置X、Y向的加載在試樣上疊加成剪切平面內的任意方向力加載或任意路徑的位移加載，實現X、Y兩個方向的加載既能完全獨立又能相互疊加，消除機械裝置疊加結構帶來的運動負荷和慣性增加的弊端，提高動態性能，降低驅動功率，提高控制精度。

技術領域

本發明屬于巖土工程技術中的巖土檢測領域，特別涉及一種巖石剪切試驗用十字雙軸加載裝置。

背景技術

巖體結構面動態剪切室內試驗以直剪試驗為主，以常規三軸試驗為輔。國內現有試驗機能實現任意應力或位移路徑的加載，采取的是機械裝置疊加結構(即一個方向的加載裝置固定在另一個方向加載裝置的動體上)，即X或Y向的一個加載裝置在另外一個加載裝置滑體上安裝實現兩個方向的運動疊加，這樣X方向和Y方向運動不獨立，且大大增加了底部滑體的運動負荷和慣性，在動態高速循環剪切時這種額外負荷和慣性對加載精度控制極大影響，且增加了動力驅動功率。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種巖石剪切試驗用十字雙軸加載裝置，可以消除機械裝置疊加結構帶來的運動負荷和慣性增加的弊端，提高動態性能，降低驅動功率，提高控制精度。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種巖石剪切試驗用十字雙軸加載裝置，包括兩個上下設置的直線加載裝置單體，每個所述直線加載裝置單體包括加載動體和驅動機構，所述加載動體為敞口的盒狀結構，所述驅動機構驅動所述加載動體直線運動；兩個所述加載動體對向設置，位于下方的所述加載動體的底面朝下，位于上方的所述加載動體的底面朝上，待測試巖石試樣放置于兩個所述加載動體共同圍成的空腔內；兩個所述加載動體的運動方向互相垂直。

更進一步地，兩個所述加載動體的敞口面互相平行。

更進一步地，所述加載動體的運動方向與所述加載動體的敞口面平行。

更進一步地，每個所述直線加載裝置單體上設置有兩個所述驅動機構，分別設置于所述加載動體的兩側，驅動所述加載動體(4)往相反的方向運動。

更進一步地，每個所述直線加載裝置單體還包括兩個反向支架，所述反向支架互相平行且垂直于所述加載動體的運動方向設置于所述加載動體的兩側，所述反向支架在所述驅動機構驅動所述加載動體運動時提供反作用力。

更進一步地，所述驅動機構固定端安裝在所述反向支架上，活動端與所述加載動體連接。

更進一步地，每個所述直線加載裝置單體還包括基座，所述基座設置于所述加載動體底面一側，且與所述加載動體的底面平行；所述基座上沿所述加載動體運動方向設有直線滑軌，所述加載動體底面設有與所述直線滑軌匹配的滑塊，所述加載動體在所述基座上直線運動。

更進一步地，至少一個所述直線加載裝置單體可在垂直于所述加載動體底面的方向上下運動。

更進一步地，所述加載動體為長方體。

更進一步地，所述加載動體底面為正方形。

本發明的有益效果在于：本發明十字雙軸加載裝置包括兩個采用十字倒扣結構安裝的直線加載裝置單體，兩個加載動體分別作用于待測試巖石試樣的上部和下部，X、Y向的加載在試樣上疊加成剪切平面內的任意方向力加載或任意路徑的位移加載，從而實現X、Y兩個方向的加載既能完全獨立又能相互疊加，消除機械裝置疊加結構帶來的運動負荷和慣性增加的弊端，提高動態性能，降低驅動功率，提高了控制精度。

附圖說明