应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，包括底座，底座上设有若干根立柱，在立柱上安装有固定台，在固定台上安装有上压头，在底座上振动发生器，振动发生器上安装有液压千斤顶，液压千斤顶与激振头连接，在压头与激振头之间安装有试样，试样上安装有应变片，振动发生器和液压千斤顶通过油管与液压伺服系统连接，液压伺服系统与垂直液压缸连接。本发明专利技术装置简单可操作性强，集应力、微波、振动耦合于一体，多因素作用于岩石，并且对其进行全过程数据采集、数据分析和变形可视化输入输出，从而测定不同微波下变形、应变、岩石强度、弹性模量、泊松比等参数，并测定岩石在载荷作用下所出现的其他特征现象。

A single axial compression test device for rock under the interaction of stress, microwave and vibration

The invention discloses a stress, microwave and vibration under the coupling effect of uniaxial compression test device, which comprises a base, the base is provided with a plurality of columns, fixed installed in the column, the fixed platform is installed on the head, on the base of vibration generator, vibration generator is installed on the hydraulic jacks, hydraulic jack is connected with a vibrating head, a sample is arranged between the pressure head and the vibrating head, a strain gauge mounted specimen, vibration generator and a hydraulic jack is connected with the hydraulic servo system of tubing, hydraulic servo system and vertical hydraulic cylinder connection. The device of the invention has the advantages of simple operation, set stress, microwave, vibration coupling in one of many factors acting on the rock, and the whole process of data acquisition, data analysis and visualization of distortion of input and output, and determination of different microwave deformation, strain, rock strength, elastic modulus, Poisson's ratio and other parameters. Determination of other characteristic phenomena under load of rock.

【技术实现步骤摘要】
应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置
本专利技术涉及应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，属于岩土工程及采矿领域。
技术介绍
现代岩土工程、采矿工程以及地下工程等领域中，岩石开挖掘进都是纯粹依靠机械，往往这样难度大，对机械的耗损大。微波加热与传统加热不同，具有选择性加热、内部加热、快速加热等优点。在工程中，可以用于混凝土、岩石和矿石的辅助破碎，矿石的辅助碎矿和磨矿。微波辅助机械进行破碎，该技术可以广泛的用于隧道开挖、采矿冶金、巷道掘进等领域。其中微波辅助破岩是热能破岩的一种，是利用微波照射岩石，利用微波加热的选择性及快速性，岩石不同成分会产生差异膨胀，由此促进岩石内部裂隙的生成，降低岩石的硬度和强度，以此来辅助常用的机械破碎岩石。因此，测定岩石、混凝土等材料在微波照射及振动场下的抗压强度的变化具有重要的意义。目前，仅有少数学者做过应力、微波和振动耦合作用下的理论模型，缺乏现实试验数据去验证，因此，我们有必要在实验室内做一些岩石在应力、微波和振动耦合作用下模拟试验。但现在最大的问题是，目前还没有岩石在应力、微波和振动耦合作用下的单轴试验核装置。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，能实现对岩石在应力、微波和振动耦合作用下的单轴压缩试验，装置操作起来简单方便。技术方案：为实现上述目的，本专利技术的应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，包括底座，底座上设有若干根立柱，在立柱上安装有固定台，在固定台上安装有上压头，在底座上振动发生器，振动发生器上安装有液压千斤顶，液压千斤顶与激振头连接，在压头与激振头之间安装有试样，试样上安装有应变片，应变片与应变显示装置连接，振动发生器和液压千斤顶通过油管与液压伺服系统连接，液压伺服系统与垂直液压缸连接。作为优选，所述试样的两端均设有隔热垫块。作为优选，所述隔热垫块与激振头之间设有力传导器。作为优选，所述试样外罩有保护罩。作为优选，所述保护罩的内壁上安装有微波发射线，微波发射线通过导波管与微波磁控器连接。在本专利技术中，试样放置于所述的上层隔热垫与下层隔热垫块之间，所述的压头与横梁是球面接触，所述的液压千斤顶放置于振动台下侧，所述的激振头位于所述的千斤顶上侧，所述的振动发生器位于千斤顶侧面。液压千斤顶通过油管与所述的垂直液压缸连接，所述的液压伺服系统装载在所述的垂直液压缸上。应变片贴在所述的试样上，所述的应变检测仪通过导线连接应变片。保护罩上端和所述的压头侧边连接，并严实包裹，下端和所述的液压千斤顶的杆侧边连接，同样严实包裹，所述的微波发射线固定在所述的保护罩上，所述的微波发射线在靠近所述的保护罩的跟部延伸出，使所述的微波发射线更接近所述的试样。所述的导波管一边与所述的保护罩上的所述的微波发射线相连，另一边与所述的微波磁控器相连。保护罩不止是只有屏蔽微波的效果，也有阻隔碎料飞溅的效果。所述的单轴压缩试验装置，试样屈服时一般岩石会破裂，碎料飞溅，易对实验人员造成损伤，所述的保护罩可以有效的减少甚至杜绝人员受伤。所述的微波发射线在靠近所述的保护罩的根部处延伸，使所述的微波发射线更接近所述的试样，使微波效应更明显，微波更好控制，同时也节省电。有益效果：本专利技术的应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，测定精度高效率高，无需材料冷却，可以有效防止微波泄漏及碎料飞溅，保护操作人员的安全，装置简单可操作性强，集应力、微波、振动耦合于一体，多因素作用于岩石，并且对其进行全过程数据采集、数据分析和变形可视化输入输出，从而测定不同微波下变形、应变、岩石强度、弹性模量、泊松比等参数，并测定岩石在载荷作用下所出现的其他特征现象。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所述，本专利技术的应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，包括底座，底座上设有若干根立柱，在立柱上安装有固定台，在固定台上安装有上压头2，在底座上振动发生器11，振动发生器11上安装有液压千斤顶10，液压千斤顶10与激振头9连接，在压头2与激振头9之间安装有试样3，试样3上安装有应变片4，所述试样3的两端均设有隔热垫块7、12，隔热垫块7与激振头9之间设有力传导器8，应变片4通过传感线5与应变显示装置1连接，振动发生器11和液压千斤顶10通过油管与液压伺服系统16连接，液压伺服系统16与垂直液压缸15连接，所述试样3外罩有保护罩17，所述保护罩17的内壁上安装有微波发射线6，微波发射线6通过导波管13与微波磁控器14连接。在本专利技术中，液压伺服系统16的垂直液压缸15经油管把油输到液压千斤顶10，振动发生器11在油压作用下控制所述的激振头9产生设定好的一定频率的振动，液压千斤顶10产生的力和所述的激振头9产生的振动通过振动台作用到所述的试样3。应变片4贴附于所述的试样3上，所述的应变显示装置1连接所述的应变片4对所述的试样3的受力、应变、变形过程进行全过程数据采集、数据分析和变形可视化输入输出。一定频率振动下不同微波岩石单轴压缩试验，岩石的变形、应变、岩石强度、弹性模量、泊松比等参数，并测定岩石在载荷作用下所出现的其他特征现象。本专利技术相对其它类似装置制作简易，操作方便，微波控制精确，振动模拟便捷，变形监测全面。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，其特征在于：包括底座，底座上设有若干根立柱，在立柱上安装有固定台，在固定台上安装有上压头，在底座上振动发生器，振动发生器上安装有液压千斤顶，液压千斤顶与激振头连接，在压头与激振头之间安装有试样，试样上安装有应变片，应变片与应变显示装置连接，振动发生器和液压千斤顶通过油管与液压伺服系统连接，液压伺服系统与垂直液压缸连接。

【技术特征摘要】
1.一种应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩试验装置，其特征在于：包括底座，底座上设有若干根立柱，在立柱上安装有固定台，在固定台上安装有上压头，在底座上振动发生器，振动发生器上安装有液压千斤顶，液压千斤顶与激振头连接，在压头与激振头之间安装有试样，试样上安装有应变片，应变片与应变显示装置连接，振动发生器和液压千斤顶通过油管与液压伺服系统连接，液压伺服系统与垂直液压缸连接。2.根据权利要求1所述的应力、微波和振动耦合作用下的岩石单轴压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：周耀珺，朱珍德，张聪，吴楠，孙赑，卢文斌，何志磊，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32