The invention discloses a cylindrical rock sample multi-angle splitting device and a method thereof, which comprises a test mechanism, a splitting die, a sample fixing and an angle control system, wherein the test mechanism comprises a reaction frame, a movable crossbeam is arranged in the reaction frame, an upper pressure head is installed on the movable crossbeam, and a pressure head is placed on the upper pressure head. A force sensor is provided with a left displacement extensometer LVDT and a right displacement extensometer LVDT on both sides of the upper pressing head; a pressing head sleeve is arranged below the upper pressing head; a splitting head sleeve is connected with a splitting head; and a cutting edge is arranged at the bottom of the splitting head; the splitting die is a cylindrical specimen; and the sample fixing and angle control system comprises a splitting head sleeve and a splitting head sleeve. A semicircular groove and a graduated disk are placed below the edge. A semicircular groove is used to place a cylindrical specimen. A semicircular groove is placed on a graduated disk. The invention can realize multi-angle splitting of cylindrical rock sample, thereby generating samples with different splitting angles for experimental study.
【技术实现步骤摘要】
一种圆柱形岩样多角度劈裂装置及其方法
本专利技术涉及岩石结构面的制取
,具体涉及一种圆柱形岩样多角度劈裂装置及方法。
技术介绍
岩石结构面是边坡工程、坝基工程、采矿工程中普遍存在的介质,岩体内部大量不连续面影响并决定岩体的物理力学性质及水理性质。考虑到大型现场原位实验的巨大投资,目前对于裂隙岩体研究主要借助于室内实验研究。通过室内剪切试验或渗透试验来了解岩石结构面的力学、变形及渗透特性是一种行之有效的方法,但这往往需要大量的试件做不同条件下的试验,而在自然条件下很难得到数量较多的理想状态的裂隙岩样,因此采用人工压制的方法得到裂隙岩样是一种研究岩石结构面普遍采用的方法。以往研究多采用巴西劈裂的方法来制取裂隙用于试验研究,但这种方法通常只能制取竖向对心裂隙,实现多倾角裂隙难度大,并且倾角的角度不易精确控制,因此,开发出一种易操作、高精度且能够形成多倾角裂隙的劈裂装置及方法十分重要。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足,本专利技术提供一种圆柱形岩样多角度劈裂装置及其方法,以实现易操作、高精度且能够形成多倾角裂隙的目的。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案为:一种圆柱形岩样多角度劈裂装置,其特征在于:包括试验机构、劈裂模具、试样固定及角度控制系统;其中:所述试验机构包括反力架,所述反力架中设置有移动横梁,移动横梁能够在驱动装置的驱动下上下移动,移动横梁上安装有上压头,上压头上放置有压力传感器,上压头的两侧分别安装有左位移引伸计LVDT和右位移引伸计LVDT,压力传感器、左位移引伸计LVDT和右位移引伸计LVDT均通过数据线与设置于反力架外的计算机连接 ...
【技术保护点】
1.一种圆柱形岩样多角度劈裂装置,其特征在于:包括试验机构、劈裂模具、试样固定及角度控制系统;其中:所述试验机构包括反力架(1),所述反力架(1)中设置有移动横梁(10),移动横梁(10)能够在驱动装置的驱动下上下移动,移动横梁(10)上安装有上压头(9),上压头(9)上放置有压力传感器(6),上压头(9)的两侧分别安装有左位移引伸计LVDT(7)和右位移引伸计LVDT(8),压力传感器(6)、左位移引伸计LVDT(7)和右位移引伸计LVDT(8)均通过数据线与设置于反力架(1)外的计算机(21)连接;上压头(9)的下方有压头套筒(14),压头套筒(14)连接有劈裂压头(11),劈裂压头(11)的底部设置有刃口(13);所述劈裂模具为一个圆柱形试样(20);所述试样固定及角度控制系统包括放置于刃口(13)下方的半圆形凹槽(15)和带刻度的圆盘(16),半圆形凹槽(15)用于放置圆柱形试样(20),半圆形凹槽(15)放置于带刻度的圆盘(16)上。
【技术特征摘要】
1.一种圆柱形岩样多角度劈裂装置,其特征在于:包括试验机构、劈裂模具、试样固定及角度控制系统;其中:所述试验机构包括反力架(1),所述反力架(1)中设置有移动横梁(10),移动横梁(10)能够在驱动装置的驱动下上下移动,移动横梁(10)上安装有上压头(9),上压头(9)上放置有压力传感器(6),上压头(9)的两侧分别安装有左位移引伸计LVDT(7)和右位移引伸计LVDT(8),压力传感器(6)、左位移引伸计LVDT(7)和右位移引伸计LVDT(8)均通过数据线与设置于反力架(1)外的计算机(21)连接;上压头(9)的下方有压头套筒(14),压头套筒(14)连接有劈裂压头(11),劈裂压头(11)的底部设置有刃口(13);所述劈裂模具为一个圆柱形试样(20);所述试样固定及角度控制系统包括放置于刃口(13)下方的半圆形凹槽(15)和带刻度的圆盘(16),半圆形凹槽(15)用于放置圆柱形试样(20),半圆形凹槽(15)放置于带刻度的圆盘(16)上。2.根据权利要求1所述的圆柱形岩样多角度劈裂装置,其特征在于:所述驱动装置包括相连的伺服电机(2)和减速机(3),伺服电机(2)与计算机相连,减速机(3)依次连接有滚珠丝杆(4)和滚珠丝杠缸(5),滚珠丝杠缸(5)位于压力传感器(6)上。3.根据权利要求1所述的圆柱形岩样多角度劈裂装置,其特征在于:所述反力架(1)内的两侧分别设置有左竖向导轨(18)和右竖向导轨(19),移动横梁(10)的两端分别位于左竖向导轨(18)和右竖向导轨(19)内,且能够相对左竖向导轨(18)和右竖向导轨(19)上下移动。4.根据权利要求1所述的圆柱形岩样多角度劈裂装置,其特征在于:所述压头套筒(14)及劈裂模具(11)上开设有定位销孔(12),通...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨圣奇,唐劲舟,田文岭,
申请(专利权)人:中国矿业大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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