一种岩石试样横向变形测量装置制造方法及图纸

一种岩石试样横向变形测量装置，包括装卡块、拉力弹簧、LVDT位移传感器及直线位移推杆；四个装卡块分布在岩石试样的四个拐角，且四个装卡块位于同一水平内；由LVDT位移传感器与直线位移推杆构成一组测量单元，测量单元至少为两组，且相邻装卡块之间仅配装一组测量单元；当测量单元仅为两组时，两组测量单元在空间上垂直分布；拉力弹簧用于连接相邻装卡块，且相邻装卡块之间至少连接一条拉力弹簧；在相邻装卡块之间均设置有导向杆。本发明专利技术可在任意时刻测量岩石试样在同一水平面中处于不同方向上的横向变形数据，具有测量效率高、测量精度高、安装操作简便、可重复使用的特点，可以满足不同情况下岩石力学性质实验中岩石试样横向变形测量需求。

【技术实现步骤摘要】
一种岩石试样横向变形测量装置
本专利技术属于岩石基本力学性质实验
，特别是涉及一种岩石试样横向变形测量装置。
技术介绍
岩石基本力学性质实验是各类岩土工程施工的基础，在岩石基本力学性质实验中，岩石试样的横向变形数据是计算体积应变、泊松比等参数的重要数据，同时更是评价岩石力学性质的重要参数之一，因此经常需对岩样试样的横线变形进行准确测量。目前，测量岩石试样横向变形常用的方法有电阻应变片法和千分表测量法。电阻应变片法是将电阻应变片粘贴在岩石试样表面某一位置，通过电阻应变片电阻变化来测量岩石试样的横向变形，但电阻应变片法仍存在明显不足：由于电阻应变片的粘贴对于岩石试样表面的光滑程度要求较高，且电阻应变片粘贴需要较高的精度，熟练的操作人员才可进行快速粘贴；同时，在岩石试样破坏阶段，由于岩石试样的断裂，其表面所粘贴的应变片也随之发生破裂，因此无法得到岩石试样在破坏阶段的横向变形数据。千分表测量法是将千分表通过表座固定在岩石试样一端并将其测量头顶靠在岩石试样表面，通过记录千分表示数变化来得到岩石试样横向变形数据，但该方法也存在明显不足：虽然利用千分表可以得到岩石试样在破坏过程中横向变形数据，但千分表测量法的测量精度较低，而且千分表在安装过程中很难精确保证千分表的测量头与岩石试样表面的垂直度，同时每次实验之前均需调整千分表位置，导致实验步骤繁琐复杂。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种岩石试样横向变形测量装置，可在任意时刻测量岩石试样在同一水平面中处于不同方向上的横向变形数据，具有测量效率高、测量精度高、安装操作简便、可重复使用的特点，可以满足不同情况下岩石力学性质实验中岩石试样横向变形测量需求。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种岩石试样横向变形测量装置，包括装卡块、拉力弹簧、LVDT位移传感器及直线位移推杆；所述装卡块数量为四个，四个装卡块分布在岩石试样的四个拐角，且四个装卡块位于同一水平内；由所述LVDT位移传感器与直线位移推杆构成一组测量单元，测量单元至少为两组，且相邻装卡块之间仅配装一组测量单元；当测量单元仅为两组时，两组测量单元在空间上垂直分布；所述拉力弹簧用于连接相邻装卡块，且相邻装卡块之间至少连接一条拉力弹簧。所述装卡块采用L型结构，在装卡块的拐角内侧增设有岩石试样拐角定位凸台，岩石试样与装卡块的岩石试样拐角定位凸台直接接触。在所述装卡块的两条支臂外表面均设置有夹紧机构，夹紧机构包括内夹紧座、外夹紧座及锁紧螺栓；所述内夹紧座与装卡块为一体式结构，所述外夹紧座通过锁紧螺栓与内夹紧座相连；所述内夹紧座与外夹紧座扣合时，在内夹紧座与外夹紧座之间形成夹紧孔；所述夹紧孔用于夹紧直线位移推杆或LVDT位移传感器。在所述装卡块的两条支臂上均设置有弹簧挂销，所述拉力弹簧通过弹簧挂销连接在相邻装卡块之间。在所述装卡块的两条支臂内分别开设有定位导向两用孔，两条支臂上的定位导向两用孔分布在不同高度，且同一条支臂上的定位导向两用孔与夹紧孔相平行。在相邻所述装卡块之间均设置有导向杆，导向杆与LVDT位移传感器相平行；所述导向杆一端位于其中一个装卡块的定位导向两用孔中，且导向杆端部与定位导向两用孔通过紧固螺钉进行固连，此时该定位导向两用孔作为定位孔使用；所述导向杆另一端位于另一个装卡块的定位导向两用孔中，且导向杆端部在定位导向两用孔内具有直线滑动自由度，此时该定位导向两用孔作为导向孔使用。同一个所述装卡块上的两个定位导向两用孔用途保持一致，即两个定位导向两用孔同时作为定位孔使用，或者两个定位导向两用孔同时作为导向孔使用。在所述导向杆上设置有限位挡环，通过限位挡环对LVDT位移传感器的测量行程进行限定，且限位挡环采用分体式可拆卸结构，限位挡环在导向杆上的位置可调。本专利技术的有益效果：本专利技术的岩石试样横向变形测量装置，可在任意时刻测量岩石试样在同一水平面中处于不同方向上的横向变形数据，具有测量效率高、测量精度高、安装操作简便、可重复使用的特点，可以满足不同情况下岩石力学性质实验中岩石试样横向变形测量需求。附图说明图1为本专利技术的一种岩石试样横向变形测量装置的结构示意图；图2为图1的A向视图；图3为本专利技术的装卡块结构示意图；图4为导向杆与限位挡环的装配示意图；图中，1—装卡块，2—拉力弹簧，3—LVDT位移传感器，4—直线位移推杆，5—岩石试样，6—岩石试样拐角定位凸台，7—内夹紧座，8—外夹紧座，9—锁紧螺栓，10—夹紧孔，11—定位导向两用孔，12—导向杆，13—紧固螺钉，14—限位挡环，15—弹簧挂销。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。如图1～4所示，一种岩石试样横向变形测量装置，包括装卡块1、拉力弹簧2、LVDT位移传感器3及直线位移推杆4；所述装卡块1数量为四个，四个装卡块1分布在岩石试样5的四个拐角，且四个装卡块1位于同一水平内；由所述LVDT位移传感器3与直线位移推杆4构成一组测量单元，测量单元至少为两组，且相邻装卡块1之间仅配装一组测量单元；当测量单元仅为两组时，两组测量单元在空间上垂直分布；所述拉力弹簧2用于连接相邻装卡块1，且相邻装卡块1之间至少连接一条拉力弹簧2。所述装卡块1采用L型结构，在装卡块1的拐角内侧增设有岩石试样拐角定位凸台6，岩石试样5与装卡块1的岩石试样拐角定位凸台6直接接触。在所述装卡块1的两条支臂外表面均设置有夹紧机构，夹紧机构包括内夹紧座7、外夹紧座8及锁紧螺栓9；所述内夹紧座7与装卡块1为一体式结构，所述外夹紧座8通过锁紧螺栓9与内夹紧座7相连；所述内夹紧座7与外夹紧座8扣合时，在内夹紧座7与外夹紧座8之间形成夹紧孔10；所述夹紧孔10用于夹紧直线位移推杆4或LVDT位移传感器3。在所述装卡块1的两条支臂上均设置有弹簧挂销15，所述拉力弹簧2通过弹簧挂销15连接在相邻装卡块1之间。在所述装卡块1的两条支臂内分别开设有定位导向两用孔11，两条支臂上的定位导向两用孔11分布在不同高度，且同一条支臂上的定位导向两用孔11与夹紧孔10相平行。在相邻所述装卡块1之间均设置有导向杆12，导向杆12与LVDT位移传感器3相平行；所述导向杆12一端位于其中一个装卡块1的定位导向两用孔11中，且导向杆12端部与定位导向两用孔11通过紧固螺钉13进行固连，此时该定位导向两用孔11作为定位孔使用；所述导向杆12另一端位于另一个装卡块1的定位导向两用孔11中，且导向杆12端部在定位导向两用孔11内具有直线滑动自由度，此时该定位导向两用孔11作为导向孔使用。同一个所述装卡块1上的两个定位导向两用孔11用途保持一致，即两个定位导向两用孔11同时作为定位孔使用，或者两个定位导向两用孔11同时作为导向孔使用。在所述导向杆12上设置有限位挡环14，通过限位挡环14对LVDT位移传感器3的测量行程进行限定，且限位挡环14采用分体式可拆卸结构，限位挡环14在导向杆12上的位置可调。下面结合附图说明本专利技术的一次使用过程：本实施例中，相邻装卡块1之间连接有两条拉力弹簧2，两条拉力弹簧2在相邻装卡块1之间平行且对称分布；导向杆12的导向端杆体进行减摩抛光处理，降低导向杆12导向端杆体与导向孔(定位导向两用孔11)之间的摩擦力，导向杆12的定位端杆体进行增阻喷砂处理，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩石试样横向变形测量装置，其特征在于：包括装卡块、拉力弹簧、LVDT位移传感器及直线位移推杆；所述装卡块数量为四个，四个装卡块分布在岩石试样的四个拐角，且四个装卡块位于同一水平内；由所述LVDT位移传感器与直线位移推杆构成一组测量单元，测量单元至少为两组，且相邻装卡块之间仅配装一组测量单元；当测量单元仅为两组时，两组测量单元在空间上垂直分布；所述拉力弹簧用于连接相邻装卡块，且相邻装卡块之间至少连接一条拉力弹簧。

【技术特征摘要】
1.一种岩石试样横向变形测量装置，其特征在于：包括装卡块、拉力弹簧、LVDT位移传感器及直线位移推杆；所述装卡块数量为四个，四个装卡块分布在岩石试样的四个拐角，且四个装卡块位于同一水平内；由所述LVDT位移传感器与直线位移推杆构成一组测量单元，测量单元至少为两组，且相邻装卡块之间仅配装一组测量单元；当测量单元仅为两组时，两组测量单元在空间上垂直分布；所述拉力弹簧用于连接相邻装卡块，且相邻装卡块之间至少连接一条拉力弹簧。2.根据权利要求1所述的一种岩石试样横向变形测量装置，其特征在于：所述装卡块采用L型结构，在装卡块的拐角内侧增设有岩石试样拐角定位凸台，岩石试样与装卡块的岩石试样拐角定位凸台直接接触。3.根据权利要求2所述的一种岩石试样横向变形测量装置，其特征在于：在所述装卡块的两条支臂外表面均设置有夹紧机构，夹紧机构包括内夹紧座、外夹紧座及锁紧螺栓；所述内夹紧座与装卡块为一体式结构，所述外夹紧座通过锁紧螺栓与内夹紧座相连；所述内夹紧座与外夹紧座扣合时，在内夹紧座与外夹紧座之间形成夹紧孔；所述夹紧孔用于夹紧直线位移推杆或LVDT位移传感器。4.根据权利要求2所述的一种岩石试样横向变形测量装置，其特征在于：在所述装卡块的两条支臂上均设置有弹簧挂销，所述拉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王述红，王子和，王凯毅，庄贤鹏，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21