[發明專利]巖石拉壓環剪試驗方法

有效

• 申請號: 202110017356.6
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN113237762B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 周輝;張傳慶;楊柳;盧景景;高陽;涂洪亮;李兆琛;韓鋼;宋金良
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/22;G01N3/24;G01N3/04
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

1.一種巖石拉壓環剪試驗方法，其特征在于，所述試驗方法包括：

將剪切盒吊裝至工裝機上，在工裝機上制備試樣，所述工裝機包括第二支撐座、轉動機構以及驅動桿，其中，第二支撐座設置有兩個，兩個第二支撐座沿橫向相對設置在工作臺上，轉動機構固定設置在基座的頂面上，轉動機構的輸出端可做轉動運動，驅動桿的一端和轉動機構的輸出端連接，驅動桿的另一端依次固定穿過兩個第二支撐座；所述基座內設置有支撐板，所述支撐板沿縱向設置在所述工作臺的下部，當在試驗制備時，所述支撐板可對所述工作臺進行支撐，防止所述工作臺翻轉；

所述工裝機還包括第三支撐座、定位盤以及定位桿，其中，第三支撐座設置在基座的頂部，第三支撐座和轉動機構相對設置在工作臺的橫向兩側，驅動桿的另一端可轉動地設置在第三支撐座上，第三支撐座的端面上設置有多個第一定位孔，多個第一定位孔呈環狀布置，定位盤固定設置在驅動桿的另一端，定位盤設置在第三支撐座的外側，定位盤上設置有多個第二定位孔，多個第二定位孔呈環狀設置，第二定位孔和第一定位孔對應設置，當工作臺翻轉至特定角度后，定位桿可選擇地穿設在一個第一定位孔和一個第二定位孔中，以將定位盤固定連接在第三支撐座上；

將具有制備好的試樣的剪切盒吊裝至巖石拉壓環剪試驗儀上；

當加載軸向壓力時，操作軸力執行機構的加載油缸，向剪切盒施加軸向壓力至設定值；

當加載軸向拉力時，操作軸力執行機構的加載油缸，向剪切盒施加軸向拉力至設定值；

當加載扭矩時，操作扭力執行機構的螺旋擺動缸，向剪切盒施加扭力至設定值；

所述巖石拉壓環剪試驗儀包括：

底座；

軸力執行機構，所述軸力執行機構包括加載油缸以及導向抗扭板，所述加載油缸固定設置在底座的頂部一側上，所述加載油缸的輸出端做直線往返運動，所述導向抗扭板設置在所述加載油缸的輸出端上；

扭力執行機構，所述扭力執行機構包括螺旋擺動缸以及扭力軸，所述螺旋擺動缸設置在所述底座的頂部的另一側，所述螺旋擺動缸的輸出端做旋轉運動，所述扭力軸設置在所述螺旋擺動缸的輸出端上，所述扭力軸和所述導向抗扭板相對設置；

剪切盒，所述剪切盒包括內部均為環形的第一盒體以及第二盒體，所述第二盒體可拆卸地設置在所述導向抗扭板朝向所述扭力軸的側面上，所述第一盒體可拆卸地設置在所述扭力軸朝向所述導向抗扭板的側面上，所述第一盒體以及第二盒體可操作地對接；

所述扭力執行機構還包括旋轉盤座，所述旋轉盤座固定設置在所述底座上，所述旋轉盤座和所述導向抗扭板相對設置，所述扭力軸可轉動地穿過所述旋轉盤座；

所述旋轉盤座背向所述導向抗扭板的一側側面上設置有可轉動的輪盤，所述輪盤上同軸安裝有旋轉編碼器，所述輪盤和所述扭力軸通過皮帶輪連接；

所述軸力執行機構還包括第一固定座以及導向拉桿，所述第一固定座固定設置在所述底座的頂部一側，所述加載油缸的固定端固定設置在所述第一固定座中，所述導向拉桿設置有多個，多個所述導向拉桿分兩組設置在所述加載油缸的兩側，每個所述導向拉桿均和所述加載油缸的軸向平行設置，每個所述導向拉桿的一端均固定設置在所述第一固定座上，每個所述導向拉桿的另一端均穿過所述導向抗扭板，每個所述導向拉桿的另一端均固定連接在所述旋轉盤座上。

2.根據權利要求1所述的巖石拉壓環剪試驗方法，其特征在于，所述第一盒體以及所述第二盒體的寬度方向的兩側側面均為直面，所述第一盒體以及所述第二盒體的底部為弧形；

所述導向抗扭板朝向所述扭力軸的側面上設置有第二定位槽，所述第二定位槽的頂部敞口，所述第二定位槽的豎向兩側平行設置，所述第二定位槽的底部為弧形，所述第一盒體滑動配合地設置在所述第二定位槽中；

所述扭力軸朝向所述導向抗扭板的側面上設置有第三定位槽，所述第三定位槽的頂部敞口，所述第三定位槽的豎向兩側平行設置，所述第三定位槽的底部為弧形，所述第二盒體滑動配合地設置在所述第三定位槽中。

3.根據權利要求2所述的巖石拉壓環剪試驗方法，其特征在于，所述剪切盒還包括密封套，所述密封套設置在所述第一盒體以及所述第二盒體之間，所述密封套的軸向一端固定套設在所述第一盒體上，所述第二盒體可轉動地設置在所述密封套的軸向另一端。