[發明專利]一種退油式蠕變剛度試驗機

在審

• 申請號: 202110097846.1
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112857971A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 彭紹馳;經來旺;李樹文
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種退油式蠕變剛度試驗機，用于土工試驗中巖石全應力應變的測量以及巖石峰后蠕變等特性的研究，能夠有效解決現有裝置誤差大、能耗高、控制難的不足，其裝置包括上橫梁1、連通管2、上油缸3、活動梁4、立柱5、上夾具6、下油缸7、下夾具8、下橫梁9、液壓控制總成10，操作簡單、裝置通用性高、能夠精準控制軸向應力應變，得到巖石的全應力應變曲線和其他峰后特性。

技術領域

本發明屬于土工試驗技術領域，涉及一種巖石強度和蠕變特性研究的裝置，尤其是巖石的峰后強度和蠕變特性研究的裝置。

背景技術

巖石的峰后曲線特性研究是目前巖石特性研究的重點，尤其是地下工程，大多數巖石處于峰后狀態，所以研究巖石的峰后曲線是十分重要的。但目前能夠研究巖石峰后強度的裝置只有剛度試驗機，即在活動梁下放置千斤頂與之共同受力，防止變形能瞬時釋放。這種裝置結構簡單，但是對千斤頂的要求高，一旦千斤頂的強度或防止位置出現偏差，則試件或無法得到峰后曲線，或偏心受壓，使之出現試驗誤差。并且由于加入千斤頂，使得裝置加載困難，造成儀器得不必要能耗。

發明內容

為了克服現有剛度試驗機誤差大、能耗高、控制難的不足，本發明提供一種退油式蠕變剛度試驗機，結構簡單、通用性高，能夠利用退油來精準的控制試驗機軸向位移和軸向應力，得到巖石的全應力應變曲線和其他峰后特性。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

一種退油式蠕變剛度試驗機，能夠精準的得到巖石的全應力應變曲線，用于土工試驗中巖石特性的研究，其裝置包括上橫梁1、連通管2、上油缸3、活動梁4、立柱5、上夾具6、下油缸7、下夾具8、下橫梁9、液壓控制總成10。上油杠3固定在上橫梁1上，上油杠3之間用連通管2連接，活動梁4與立柱5固定，能夠在上油杠3和下油缸7之間豎直運動，下油缸7固定在下橫梁9上，下橫梁9固定在液壓控制總成10上，上夾具6固定在活動梁4上，下夾具8固定在下橫梁9上，其中上夾具6和下夾具8可根據試驗要求進行更換，也可安裝壓力室進行常規三軸試驗。

進一步的，液壓控制總成10包括退油閥11、油箱12、加壓泵13、高壓油箱14、快升高壓閥門15、慢降低壓閥門16、慢降高壓閥門17、快升低壓閥門18、油管19，退油閥11進油面與上油缸3、下油缸7通過油管19連接，并在油管19之間設置慢降低壓閥門16、快升低壓閥門18，退油閥11出油面與油箱12連接，加壓泵13將油箱12中的液壓油加壓至高壓油箱14中，高壓油箱14與上油缸3、下油缸7通過油管19連接，并在油管19之間設置快升高壓閥門15、慢降高壓閥門17。

進一步的，退油閥11包括進油盤20、缸體21、出油盤22、傳動軸23，進油盤20與上油缸3、下油缸7連接，出油盤22與油箱12連接，進油盤20、出油盤22固定不動，傳動軸23帶動缸體21轉動。

一種退油式蠕變剛度試驗機測量巖石全應力應變曲線包括以下步驟：

第一步：放置試件，根據實驗要求選擇合適的上夾具6和下夾具8，將試件放置到下夾具6上，并將試件上下表面均勻涂抹凡士林，防止摩擦力造成的試驗誤差。

第二步：加壓，打開加壓泵13，高壓油箱14開始注油產生高壓并根據壓力大小返回控制加壓泵13的啟停。

第三步：將活動梁4降至上夾具6與試塊上表面縫隙很小位置，打開退油閥11，打開慢降低壓閥門16、慢降高壓閥門17，根據傳動軸23的轉速可控制出油量的大小從而控制活動梁4的下降速度，下降速度和轉速滿足關系式如下：

式中，h為活動梁下降高度，n為傳動軸23的轉速，V為缸體21中單個孔的體積，S為上油缸3和下油缸7的橫截面積。