[發(fā)明專利]一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011605387.5
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112798443B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發(fā)明（設計）人: 岑奪豐;張航宇;黃達;郭穎泉;彭建兵
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01N3/02
• 代理公司: 深圳紫晴專利代理事務所(普通合伙) 44646
• 代理人: 陳映輝

1.一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：該裝置包括分別用于與巖石試件的上下端連接的上部加載機構和下部加載機構，所述上部加載機構與下部加載機構的結構相同且以巖石試件的中線呈上下對稱設置；

所述上部加載機構包括由下至上依次固定連接的第一承載件、第二承載件、第三承載件、加載頭、上球鉸、下球鉸和鉸鏈；所述第一承載件的下表面與巖石試件的上端面固定連接；所述第三承載件的下端同軸固定連接有一球面形凸頭，所述第二承載件的上端同軸設有一球面形凹槽，所述球面形凸頭與球面形凹槽適形配合并形成全截面凹凸接觸副；

所述第二承載件的下端中心設置一凹槽Ⅰ，凹槽Ⅰ由位于上側的半球面槽Ⅰ和位于下側的讓位槽Ⅰ組成，凹槽Ⅰ的上端中心設置一軸向通孔Ⅰ穿透第二承載件；所述第三承載件的上端中心設置一凹槽Ⅱ，凹槽Ⅱ由位于下側的半球面槽Ⅱ和位于上側的讓位槽Ⅱ組成，凹槽Ⅱ的下端中心設置一軸向通孔Ⅱ穿透第三承載件；所述凹槽Ⅰ、軸向通孔Ⅰ、凹槽Ⅱ及軸向通孔Ⅱ同軸設置，且所述軸向通孔Ⅰ與軸向通孔Ⅱ對接并連通；

所述下球鉸由一含圓孔的半球件Ⅰ、螺桿Ⅰ和螺母組成，所述半球件Ⅰ設于凹槽Ⅰ且其表面與半球面槽Ⅰ的表面相貼合，所述螺桿Ⅰ的一端從半球件Ⅰ的頂部穿出并伸入軸向通孔Ⅰ、另一端從半球件Ⅰ的底部穿出并與螺母相連接；所述上球鉸由一半球件Ⅱ和固定設于球頂?shù)穆輻UⅡ組成，所述半球件Ⅱ設于凹槽Ⅱ并且其表面與半球面槽Ⅱ的表面貼合，所述螺桿Ⅱ伸入軸向通孔Ⅱ；所述鉸鏈置于軸向通孔Ⅰ與軸向通孔Ⅱ中且其上端與螺桿Ⅱ相螺接、下端與螺桿Ⅰ相螺接；

所述球面形凹槽的球心、球面形凸頭的球心及半球件Ⅱ的球心相重合。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述第一承載件、第二承載件、第三承載件和加載頭的外圍橫截面尺寸與巖石試件一致。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述第一承載件的下表面與巖石試件的上端面通過強力膠粘結連接。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述球面形凸頭由第三承載件的下端面整體沿軸向向下延伸形成。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述球面形凹槽由第二承載件的上端面整體沿軸向向下凹陷形成。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述凹槽Ⅰ由第二承載件的下端面部分沿軸向向上凹陷形成。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述凹槽Ⅱ由第三承載件的上端面部分沿軸向向下凹陷形成。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述第一承載件的上端左右兩側對稱設置有含螺孔的連接塊Ⅰ，所述第二承載件下端左右兩側對稱設置含連接孔的連接塊Ⅱ，第一螺栓穿過連接塊Ⅱ上的連接孔并擰緊至連接塊Ⅰ上的螺孔，從而將第一承載件與第二承載件連接在一起。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述第三承載件的上端左右兩側對稱設置有含螺孔的連接塊Ⅲ，所述加載頭下端左右兩側對稱設置含連接孔的連接塊Ⅳ，第二螺栓穿過連接塊Ⅳ上的連接孔并擰緊至連接塊Ⅲ上的螺孔，從而將第三承載件與加載頭連接在一起。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種可實現(xiàn)拉壓力連續(xù)變換的巖石單軸拉壓試驗裝置，其特征在于：所述讓位槽Ⅰ和/或讓位槽Ⅱ呈圓柱形。