[發明專利]一種巖石單軸抗壓強度測量裝置

在審

• 申請號: 202310277060.7
• 申請日: 2023-03-20
• 公開（公告）號: CN116558946A
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 黃勝;樸昇昊;魏穎杰;譚鍵輝;馬保松
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/48
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 劉慧麗

本發明涉及巖石抗壓強度測量技術領域，特別是涉及一種巖石單軸抗壓強度測量裝置，包括支撐架，支撐架的下部固定有用于夾持巖石試樣的夾持機構，支撐架的中部連接有沖擊頭，支撐架的上部連接有用于向沖擊頭施加沖擊力的沖擊機構，進行沖擊試驗時，夾持機構夾持巖石試樣，不需要作業人員向測量裝置提供反力，而且沖擊頭的底端設有至少一個向下凸起的弧形凸肋，弧形凸肋的下端與巖石試樣的上端線接觸，降低了受測位置對測量結果的影響，減小了測量數據的離散性。

技術領域

本發明涉及巖石抗壓強度測量技術領域，特別是涉及一種巖石單軸抗壓強度測量裝置。

背景技術

回彈試驗是一種用于測定巖石分類及巖石各向異性，預測巖石的單軸抗壓強度的測試手段，它以輕便快捷、對結構影響小、檢測速度快的優點受到檢測單位的青睞，也是施工單位快速檢查混凝土強度或巖石強度的常用手段。

回彈試驗需要采用回彈儀進行測量，回彈儀的基本原理是用彈簧驅動重錘以恒定的動能撞擊與巖石試樣表面垂直接觸的沖擊頭，使局部巖石試樣表面發生變形并吸收一部分能量，另一部分能量轉化為重錘的反彈動能，當反彈動能全部轉化成勢能時，重錘反彈達到最大距離，儀器將重錘的最大反彈距離以回彈值的名義顯示出來。

現有回彈儀的沖擊頭與巖石試樣接觸的一端為半球形，半球形沖擊頭對與巖石表面之間是點接觸，點接觸的測試區域較小，而巖石試樣表面不同位置受表面風化程度影響，不同部位的強度值存在差異，采用點接觸的方式對巖石試樣進行單軸強度測試，受測試點位置的影響，會使得測試數據離散程度較大。而且，現有的回彈儀多為手持式，沖擊過程中依靠人力握持回彈儀以向回彈儀提供反力，然而沖擊瞬間，作業人員所提供的反力可能會小于沖擊力，導致回彈儀本體與巖石試樣之間發生相對運動，對測試結果造成不利影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有的回彈儀需要依靠人力提供反力，且沖擊頭與巖石試樣之間為點接觸，導致測試數據的離散性較大。

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種巖石單軸抗壓強度測量裝置，包括支撐架，所述支撐架的下部固定有用于夾持巖石試樣的夾持機構，所述支撐架的中部連接有沖擊頭，所述支撐架的上部連接有用于向所述沖擊頭施加沖擊力的沖擊機構，所述沖擊頭的底端設有至少一個向下凸起的弧形凸肋，所述弧形凸肋的下端與所述巖石試樣的上端線接觸。

作為優選方案，所述夾持機構包括固定在所述支撐架的下部的橫向導軌，所述橫向導軌位于所述巖石試樣的上方，所述橫向導軌上滑動設有左右相對間隔布置的第一夾持件和第二夾持件，所述巖石試樣設置在所述第一夾持件和所述第二夾持件之間，所述第一夾持件和所述第二夾持件相互靠近以夾持所述巖石試樣，或者所述第一夾持件和所述第二夾持件相互遠離以釋放所述巖石試樣。

作為優選方案，所述夾持機構包括與所述橫向導軌平行布置的螺桿，所述螺桿的第一端與所述第一夾持件螺接，所述螺桿的第二端與所述第二夾持件螺接，所述螺桿的第一端的外螺紋和所述螺桿的第二端的外螺紋旋向相反。

作為優選方案，所述支撐架的上部固定有安裝板，所述安裝板固定連接有豎直向下延伸的多個導柱，所述沖擊頭連接在各所述導柱的下端；

所述沖擊機構包括可拆連接在所述安裝板下端的沖擊錘和拉伸彈簧，所述沖擊頭的上端設有開口朝上的彈簧容置槽，所述拉伸彈簧的下端固定連接在所述彈簧容置槽的底壁上，所述拉伸彈簧的上端固定連接所述沖擊錘的下端，所述拉伸彈簧拉動從所述安裝板上拆除的所述沖擊錘向下運動，以使所述沖擊錘的下端與所述沖擊頭的上端抵接。

作為優選方案，各所述導柱的下端均插設在所述沖擊頭中，各所述導柱的下端外側均設有向外凸起的擋止部，所述沖擊頭內設有與所述擋止部匹配且沿上下方向延伸的滑槽。

作為優選方案，所述拉伸彈簧有多個，各所述拉伸彈簧分別套設在各所述導柱的外側。