[發明專利]一種多應力梯度可調速落錘沖擊試驗方法

在審

• 申請號: 202111002481.6
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113686705A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 楊科;呂鑫;方玨靜;池小樓;劉欽節;王于;付強;張寨男
• 申請（專利權）人: 合肥綜合性國家科學中心能源研究院（安徽省能源實驗室）;安徽理工大學
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 江亞平

本發明一種多應力梯度可調速落錘沖擊試驗方法，涉及動態沖擊試驗領域，具體包括實驗機安裝、實驗機調試、試塊固定、沖擊試驗四個步驟，將沖擊錘上的限位孔套入支撐柱，控位卡桿穿過支撐頂板連接沖擊錘與控位齒輪，將試驗機與控制器連接；利用控制器控制試驗機進行上下伸縮，校準誤差；利用固定銷對滑移底板進行限位；根據設計試驗要求，啟動控位齒輪轉動，達到沖擊錘同時抵達試塊表面，且不同位置實現不同應力梯度。本發明具有操作簡單、結果可靠、成本低、獲得多應力及沖擊速率梯度下煤巖體受動載擾動試驗結果的特點。

技術領域

本發明涉及動態沖擊試驗領域，具體涉及一種多應力梯度可調速落錘沖擊試驗方法。

背景技術

工程煤巖體在現實中，常受到動載荷作用，煤巖的動載特性研究具有重要意義。目前，對于煤巖體的動力學特性研究多采用SHPB、落錘沖擊試驗機進行研究，其中落錘沖擊試驗機結構簡單獲得了廣泛應用。但工程煤巖體在受到動載擾動時，往往同一煤巖體的不同位置受到不同的沖擊荷載及沖擊速率，而大多落錘沖擊試驗未能提供多應力及多沖擊速率梯度同時加載的試驗方法，未能反映真實受力情況，所獲得動力學實驗結果與其真實特性存在出入。

基于上述，要想獲得工程煤巖體真實的動力學參數與特性，實驗設備應能反映真實受力情況，即在受到動載作用時，巖石也應同時處于不同應力及沖擊速率梯度狀態。為此，本發明提供一種多應力梯度可調速落錘沖擊試驗方法，該方法具有操作簡單、結果可靠、成本低、獲得多應力及沖擊速率梯度下煤巖體受動載擾動試驗結果的特點。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種多應力梯度可調速落錘沖擊試驗方法。

本發明采用如下技術方案實現：

一種多應力梯度可調速落錘沖擊試驗方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一，安裝落錘沖擊試驗機：

所述落錘沖擊試驗機包括固定底座、支撐頂板、滑移底板、滑移底軌、沖擊錘、控位卡桿、控位齒輪；先將所述滑移底板放置于固定底座上方的滑移底軌上，再將沖擊錘上的限位孔套入固定底座上方的支撐柱，然后將與沖擊錘連接的控位卡桿的另一端穿過支撐柱上方設置的支撐頂板后連接控位齒輪；最后將安裝落錘沖擊試驗機與控制器連接；所述沖擊錘為多個；

步驟二，調試試驗機：

檢查所述限位孔及控位卡桿上的潤滑油，利用控制器控制沖擊錘沿著支撐柱上下滑動，并測試沖擊錘實際下落速度與設計下落速度、實際沖擊載荷與設計沖擊載荷之間的誤差，并進行校準；

步驟三，固定試驗試塊：

將試驗試塊放置于滑移底板上，并將滑移底板滑動至沖擊錘下方，利用固定銷對滑移底板進行限位；

步驟四，進行沖擊試驗：

根據設計試驗中對試驗試塊的不同位置處不同應力梯度的要求，利用控制器控制多個沖擊錘到達不同的初始位置，并設置所述多個沖擊錘對應不同梯度的沖擊速度及沖擊載荷，然后，啟動對應于各沖擊錘的控位齒輪轉動，進而帶動多個沖擊錘同時抵達試塊表面，以實現試驗試塊的不同位置處不同應力梯度。

進一步的，步驟一中，沖擊錘可根據實際需要選擇安裝數量。

進一步的，步驟四中，通過控制控位齒輪具有不同轉速實現多個沖擊錘對試塊不同位置處不同梯度應力加載的控制。

進一步的，所述多個沖擊錘所到達的不同的初始位置在豎直方向上具有不同的高度。

本發明具有以下有益效果：

本發明具有操作簡單、結果可靠、成本低、獲得多應力及沖擊速率梯度下煤巖體受動載擾動試驗結果的特點。

附圖說明