一种测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法，所述夹持装置包括固定框架，所述固定框架后侧面中心位置固定连接移动组件，移动组件两端分别固定连接左定位栓、右定位栓，左定位栓、右定位栓通过定位滑槽活动连接在固定框架左右两侧；移动组件上方的固定框架上通过导向立柱活动连接上垫块，移动组件下方的固定框架上固定连接下垫块，下垫块上端面与左定位栓、右定位栓底面齐平，上垫块下端面、下垫块上端面均可拆卸连接垫条，两个垫条均位于固定框架的中线上。所述实验方法为使用该夹持装置对测试件进行固定，然后通过压力试验机的上、下压头对夹持装置的上、下垫块进行负荷加载，直至测试件被破坏，从而得到测试件的载荷值。

【技术实现步骤摘要】
一种测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法
本专利技术涉及岩石力学试验
，尤其涉及一种测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法。
技术介绍
岩石抗拉强度是指岩石样品在拉力作用下达到破坏时的极限应力值。岩石的抗拉强度远比抗压强度小，因此在岩石爆破、地下巷道的支护、地下构筑物的稳定性评价等方面，岩石抗拉强度是一个不可缺少的重要参数。在岩石力学与工程中，多采用间接法对岩石试件的抗拉强度进行测试，通常采用巴西劈裂实验获得。巴西劈裂实验由于是巴西人提出的实验方法，因此该方法也被称为“巴西法”。该方法是用一个实心圆柱形试件，使它承受径向压缩线载荷至破坏，间接地求出岩石的抗拉强度。现有的试件夹持装置有上下压板和压板加垫条两种，对于坚硬的和较坚硬的岩石应选用钢丝垫条，对于一般岩石可采用压板直接加压的方式。对于第二种压板加垫条的加压方式来说，要求上下垫条的中心线与圆柱形试样的轴线在同一加载轴线上。现实情况下由于试样走向中心很难放置在两垫条的中心线上，加载过程中极易造成垫条偏离上下压板凹槽，导致试验结果偏离实际情况。另外测试坚硬岩石和一般岩石岩石时，要使用不同的夹持装置，使得操作过程比较繁琐。因此为了简化不同岩性岩石巴西劈裂实验夹持试件的步骤，获得高精度可靠的岩石的抗拉强度，设计一种简单易行、安全可靠的巴西劈裂实验多功能夹持装置以及使用方法势在必行。
技术实现思路
本专利技术目的是解决上述问题，设计一种方便快捷的测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种测试岩石抗拉强度的夹持装置，包括固定框架，所述固定框架后侧面中心位置固定连接移动组件，移动组件两端分别固定连接左定位栓、右定位栓，左定位栓、右定位栓通过定位滑槽活动连接在固定框架左右两侧；移动组件上方的固定框架上通过导向立柱活动连接上垫块，移动组件下方的固定框架上固定连接下垫块，下垫块上端面与左定位栓、右定位栓底面齐平，上垫块下端面、下垫块上端面均可拆卸连接垫条，两个垫条均位于固定框架的中线上。进一步的，所述移动组件包括导向滑槽、齿轮、摇臂、上定位滑轨、下定位滑轨；导向滑槽固定连接在固定框架内部后侧面中心位置，上定位滑轨、下定位滑轨长度相同且外侧与导向滑槽滑动连接，上定位滑轨、下定位滑轨内侧设置有齿条并与齿轮啮合连接，齿轮与位于固定框架后方并穿过固定框架后侧面的摇臂固定连接，上定位滑轨左端固定连接左定位栓，下定位滑轨右端固定连接右定位栓。进一步的，所述左定位栓、右定位栓的相对面为倾斜角度对称的斜面，所述右定位栓斜面倾斜角度不高于90度。进一步的，所述左定位栓、右定位栓的相对面靠近移动组件的位置固定连接限位挡块。一种使用夹持装置测试岩石抗拉强度的实验方法，包括以下步骤：S1、将夹持装置放置在压力试验机的上、下压头之间，上垫块顶端与压力试验机的上压头接触，下垫块底端与压力试验机的下压头接触；S2、将岩石测试件或者煤块测试件放入夹持装置的左定位栓、右定位栓之间，使圆柱形测试件的轴向方向与上垫块、下垫块上垫条的轴向方向保持一致；S3、旋转夹持装置上的摇臂，与摇臂固定连接的齿轮带动固定连接左定位栓、右定位栓的上定位滑轨、下定位滑轨相对运动，左定位栓、右定位栓同时发生相对运动，转动摇臂令测试件与上垫块、下垫块上的垫条相接触；S4、开启压力试验机，对岩石测试件或者煤块测试件进行预加载，当压力达到500N时，暂停压力试验机，反向转动摇臂使左定位栓、右定位栓脱离岩石测试件或者煤块测试件；S5、重新启动压力试验机，并以固定的加载速率对测试件进行加载，直至测试件被破坏；S6、记录测试件被破坏时的载荷以及加载过程中出现的线性，对测试件的破坏形态变化进行描述。与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术通过采用在上垫块和下垫块设有处于同一轴线上可拆卸的垫条，并将垫条设置在固定框架的中线上的设计，在移动组件的作用下将左定位栓、右定位栓相对移动时，圆柱状测试样本被左定位栓、右定位栓挤压到固定框架的中线位置，此时圆柱状测试样本与上垫块和下垫块上的垫条相接触，在对上垫块和下垫块施加压力后，圆柱状测试样本被挤压在两个垫条之间不易滑动，增大了岩石抗拉测试的准确性；另一方面，在测试硬度较高的岩石样本时，可拆下上垫块、下垫块上的垫条，使用上垫块、下垫块的平面进行测试，避免了不同硬度岩石需要更换不同的夹持装置的状况，为人们对岩石抗拉实验数据的测量提供了便利。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的俯视结构图；图3为本专利技术的移动组件剖视图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。如图1、图2和图3所示，一种测试岩石抗拉强度的夹持装置，包括固定框架1，所述固定框架1后侧面中心位置固定连接移动组件，移动组件两端分别固定连接左定位栓8、右定位栓2，左定位栓8、右定位栓2通过定位滑槽9活动连接在固定框架1左右两侧；移动组件上方的固定框架1上通过导向立柱13活动连接上垫块12，移动组件下方的固定框架1上固定连接下垫块10，下垫块10上端面与左定位8栓、右定位栓2底面齐平，上垫块12下端面、下垫块10上端面均可拆卸连接垫条11，两个垫条11均位于固定框架1的中线上；在移动组件的作用下将左定位栓、右定位栓相对移动时，圆柱状测试样本被左定位栓、右定位栓挤压到固定框架的中线位置，此时圆柱状测试样本与上垫块和下垫块上的垫条相接触，在对上垫块和下垫块施加压力后，圆柱状测试样本被挤压在两个垫条之间不易滑动，增大了岩石抗拉测试的准确性；另一方面，在测试硬度较高的岩石样本时，可拆下上垫块、下垫块上的垫条，使用上垫块、下垫块的平面进行测试，避免了不同硬度岩石需要更换不同的夹持装置的状况，为人们对岩石抗拉实验数据的测量提供了便利。。所述移动组件包括导向滑槽6、齿轮5、摇臂4、上定位滑轨7、下定位滑轨3；导向滑槽6固定连接在固定框架1内部后侧面中心位置，上定位滑轨7、下定位滑轨3长度相同且外侧与导向滑槽6滑动连接，上定位滑轨7、下定位滑轨3内侧设置有齿条并与齿轮5啮合连接，齿轮5与位于固定框架1后方并穿过固定框架1后侧面的摇臂4固定连接，上定位滑轨7左端固定连接左定位栓8，下定位滑轨3右端固定连接右定位栓2。该移动组件可以通过摇臂转动齿轮，从而带动约束在导向滑槽内的上定位滑轨、下定位滑轨在导向滑槽内相对运动，因此固定连接在上定位滑轨左端、下定位滑轨右端的左定位栓、右定位栓在定位滑槽内随着上定位滑轨、下定位滑轨做同样的相对运动，避免左定位栓、右定位栓在受力较大时产生的偏移；而在摇臂停止转动时，左定位栓、右定位栓会因为上定位滑轨、下定位滑轨停止运动而保持定位状态，摇臂可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测试岩石抗拉强度的夹持装置，包括固定框架，其特征在于：所述固定框架后侧面中心位置固定连接移动组件，移动组件两端分别固定连接左定位栓、右定位栓，左定位栓、右定位栓通过定位滑槽活动连接在固定框架左右两侧；移动组件上方的固定框架上通过导向立柱活动连接上垫块，移动组件下方的固定框架上固定连接下垫块，下垫块上端面与左定位栓、右定位栓底面齐平，上垫块下端面、下垫块上端面均可拆卸连接垫条，两个垫条均位于固定框架的中线上。

【技术特征摘要】
1.一种测试岩石抗拉强度的夹持装置，包括固定框架，其特征在于：所述固定框架后侧面中心位置固定连接移动组件，移动组件两端分别固定连接左定位栓、右定位栓，左定位栓、右定位栓通过定位滑槽活动连接在固定框架左右两侧；移动组件上方的固定框架上通过导向立柱活动连接上垫块，移动组件下方的固定框架上固定连接下垫块，下垫块上端面与左定位栓、右定位栓底面齐平，上垫块下端面、下垫块上端面均可拆卸连接垫条，两个垫条均位于固定框架的中线上。2.如权利要求1所述的测试岩石抗拉强度的夹持装置，其特征在于：所述移动组件包括导向滑槽、齿轮、摇臂、上定位滑轨、下定位滑轨；导向滑槽固定连接在固定框架内部后侧面中心位置，上定位滑轨、下定位滑轨长度相同且外侧与导向滑槽滑动连接，上定位滑轨、下定位滑轨内侧设置有齿条并与齿轮啮合连接，齿轮与位于固定框架后方并穿过固定框架后侧面的摇臂固定连接，上定位滑轨左端固定连接左定位栓，下定位滑轨右端固定连接右定位栓。3.如权利要求1所述的测试岩石抗拉强度的夹持装置，其特征在于：所述左定位栓、右定位栓的相对面为倾斜角度对称的斜面，所述右定位栓斜面倾斜角度不高于90度。4.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：许国胜，
申请(专利权)人：贵州工程应用技术学院，
类型：发明
国别省市：贵州,52