一种岩石三轴剪切断裂测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种岩石三轴剪切断裂测试装置，属于岩石测试设备领域。包括基座以及设置在基座上的上压垫，上压垫内设有可滑动的压头，压头上设有压杆，压头靠近压杆的一侧设有凹槽，压杆靠近压头的一侧设有与凹槽对应的凸块，基座、上压垫、压头以及压杆均同轴设置，本实用新型专利技术使三轴试验机在剪切岩石试件的过程中能够实现压杆对压头以及岩石试件的垂直传力，防止上压垫偏心受压对试验结果带来的不利影响，提高了试验结果的精确性。

A Triaxial Shear Fracture Testing Device for Rocks

The utility model discloses a rock triaxial shear fracture testing device, which belongs to the field of rock testing equipment. The utility model comprises a base and an upper pressure pad arranged on the base, a sliding pressure head is arranged in the upper pressure pad, a pressure bar is arranged on the pressure head, a groove is arranged on the side of the pressure head close to the pressure bar, a convex block corresponding to the groove is arranged on the side of the pressure bar close to the pressure head, and the base, the upper pressure pad, the pressure head and the pressure bar are all coaxially arranged. The utility model enables the triaxial testing machine to be capable of shearing rock specimens. The vertical force transmission of the presser and rock specimens by the presser rod prevents the adverse effect of eccentric compression of the upper cushion on the test results, and improves the accuracy of the test results.

【技术实现步骤摘要】
一种岩石三轴剪切断裂测试装置
本技术涉及岩石测试设备领域，具体涉及一种岩石三轴剪切断裂测试装置。
技术介绍
岩体的破坏主要是由于岩体中在外部荷载作用下其裂纹尖端应力集中，导致裂纹开裂、扩展到贯通所造成的，大致分为张拉和剪切两种破坏形式。大部分岩体工程都处于复杂应力环境条件下，剪切断裂是岩体材料破坏的最主要形式。但是目前岩石剪切断裂的II型断裂韧度研究仍处于起步阶段，测试设备、方法等方面仍不成熟。目前针对岩石II型断裂韧度的试验设备在并非严格对中的情况下，加载压头容易产生偏心受压，试样受力并不均匀，因此试验设备的研制设计成为本领域的技术难题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种岩石三轴剪切断裂测试装置，以解决现有测试设备试样受力并不均匀并影响测试结果的问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种岩石三轴剪切断裂测试装置，包括基座以及设置在基座上的上压垫，上压垫内设有可滑动的压头，压头上设有压杆，压头靠近压杆的一侧设有凹槽，压杆靠近压头的一侧设有与凹槽对应的凸块，基座、上压垫、压头以及压杆均同轴设置。本技术中试验人员先行在岩石试件的上端和下端加工圆形切缝，然后将岩石放置在基座与上压垫之间，岩石试件的上端切缝外环形表面与上压垫的下端接触，上端切缝内的圆形表面与压头的下端接触，基座的上端与岩石试件下切缝外的环形平面接触，岩石试件下切缝内的圆形平面悬空并与避空槽对齐。在试验过程中力学试验机与压杆接触并对压杆施加压力，压力通过压杆传递到压头，对岩石试件进行剪切破坏。作为优选，凹槽的形状为半球形。本技术通过采用半球形的凹槽，增加了凸块与凹槽的接触面积，实现了压杆对压头的垂直传力。作为优选，基座的底端设有固定孔。本技术通过在基座底端设置固定孔，实现了基座与试验机的固定对接，防止基座在试验过程中产生滑动并对试验结果产生影响。作为优选，基座靠近上压垫的一侧设有避空槽。本技术通过在基座底端设置避空槽，使岩石试件在剪切过程中有位移空间。作为优选，上压垫内侧并位于压头与上压垫之间设有密封组。本技术通过在压头与上压垫之间设置密封组，避免试验设备的液压油进入试验，影响试验测试结果。作为优选，密封组包括多组设置在上压垫内侧的密封槽以及安装在密封槽内并套设在压头外侧的密封垫。本技术具有以下有益效果：本技术中在试验过程中力学试验机与压杆接触并对压杆施加压力，压力通过压杆传递到压头，对岩石试件进行剪切破坏。本技术中基座、上压垫、压头以及压杆均同轴设置，同时通过凹槽以及与凹槽对应的凸块，使三轴试验机在剪切岩石试件的过程中能够实现压杆对压头以及岩石试件的垂直传力，防止上压垫偏心受压对试验结果带来的不利影响，提高了试验结果的精确性。附图说明图1为本技术使用状态下的结构示意图；图2为本技术的剖视图；图3为图2中A处的局部放大图。图中：1-基座；3-上压垫；4-压头；5-压杆；41-凹槽；51-凸块；11-固定孔；2-避空槽；6-密封组；61-密封槽；62-密封垫。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。实施例参见图1到图3，本技术包括用于固定在试验机上的基座1以及设置在基座1上的上压垫3，基座1的底端设有用于将基座1固定在试验机上的固定孔11。通过固定孔11实现基座1与试验机的固定对接，防止基座1在试验过程中产生滑动并对试验结果产生影响。基座1上设有上压垫3，上压垫3的形状亦为圆柱形并且上压垫3与基座1同轴设置。上压垫3配合基座1将岩石试件夹持在上压垫3与基座1之间，避免岩石试件在试验过程中发生滑动并对试验结果产生影响。基座1靠近上压垫3的一侧设有避空槽2，通过在基座1底端设置避空槽2使岩石试件在剪切过程中有位移空间。进一步参见图2和图3，上压垫3内设有可沿着上压垫3垂直滑动的压头4，压头4的底端设有压杆5。压头4和压杆5的形状均为圆柱形并且上压垫3、压头4以及压杆5同轴设置。压头4靠近压杆5的一侧设有半球形的凹槽41，压杆5靠近压头4的一侧设有与凹槽41对应的凸块51，凸块51亦为半圆形。通过采用半球形的凹槽41增加了凸块51与凹槽41的接触面积，实现了压杆5对压头4的垂直传力，防止上压垫3偏心受压对试验结果带来的不利影响。上压垫3内侧并位于压头4与上压垫3之间设有用于避免试验机的液压油进入试验的密封组6。密封组6包括两组设置在上压垫3内侧的环形的密封槽61以及安装在密封槽61内并套设在压头4外侧的密封垫62，密封垫62对上压垫3与压头4之间的空间进行密封，防止液压油进入试验影响试验测试结果。试验时，试验人员先行在岩石试件的上端和下端加工圆形切缝，圆形岩石试件高度为5cm，直径为2.5cm。岩石时间的的上部和下部均有圆形切缝，切缝内径1.25cm，切缝宽度0.15cm，上切缝深度为0.5mm，下切缝深度为3.5cm。然后将岩石放置在基座1与上压垫3之间，岩石试件的上端切缝外环形表面与上压垫3的下端接触，上端切缝内的圆形表面与压头4的下端接触，基座1的上端与岩石试件下切缝外的环形平面接触，岩石试件下切缝内的圆形平面悬空并与避空槽2对齐。然后力学试验机与压杆5接触并对压杆5施加压力，压力通过压杆5传递到压头4，对岩石试件进行剪切破坏并采集试验数据。以上仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩石三轴剪切断裂测试装置，其特征在于，包括基座(1)以及设置在基座(1)上的上压垫(3)，所述上压垫(3)内设有可滑动的压头(4)，所述压头(4)上设有压杆(5)，所述压头(4)靠近压杆(5)的一侧设有凹槽(41)，所述压杆(5)靠近压头(4)的一侧设有与凹槽(41)对应的凸块(51)，所述基座(1)、上压垫(3)、压头(4)以及压杆(5)均同轴设置。

【技术特征摘要】
1.一种岩石三轴剪切断裂测试装置，其特征在于，包括基座(1)以及设置在基座(1)上的上压垫(3)，所述上压垫(3)内设有可滑动的压头(4)，所述压头(4)上设有压杆(5)，所述压头(4)靠近压杆(5)的一侧设有凹槽(41)，所述压杆(5)靠近压头(4)的一侧设有与凹槽(41)对应的凸块(51)，所述基座(1)、上压垫(3)、压头(4)以及压杆(5)均同轴设置。2.根据权利要求1所述的岩石三轴剪切断裂测试装置，其特征在于，所述凹槽(41)的形状为半球形。3.根据权利要求1所述的岩石三轴剪切断裂测...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓莉，刘怀忠，肖明砾，谢红强，何江达，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川,51