高压柔性油压加载装置制造方法及图纸

一种高压柔性油压加载装置，由下部钢板（１）、上部环形钢板（２）、密封圈（３）、耐油橡皮布（４）、螺钉（５）、传力钢块（６）、进油嘴（７）、油压表接口（８）等组成。下部钢板（１）和上部环形钢板（２）用螺钉（５）沿四周紧密结合，二块钢板间夹一密封圈和耐油橡皮布，施加油压通过橡皮布均匀出力，然后再通过传力钢块（６）传力至被加荷试体上，使试体加荷边界受力均匀。该装置是一种出力均匀、出力较大，允许试样在加载边界上发生较大位移错动、能适应不均匀变形而不出现应力集中、无明显端部约束效应的加载装置，能适应各种不同形状、不同尺寸的试体。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种岩土力学试验和物理模拟试验的加载装置。在以往岩土力学和物理模拟试验过程中，都是采用普通千斤顶对试体进行加载的，使得千斤顶与试体边界呈刚性接触。首先，由于试体加载边界并非一个纯粹的平面，这使得局部微小凸起的地方在加载过程中出现应力集中，使试体受力不均匀，从而导致试验所得结果严重失真。其次，对于不均匀或包含节理裂隙的试体，在加载过程中，由于试体的不均匀变形使得试体边界的变形也呈不均匀性，而普通千斤顶与试体之间的刚性接触导致变形相对较少的区域应力集中，变形较大的区域所承受的力比欲施加荷载明显偏小，使试件端部受力不均匀，达不到原有的边界荷载施加目的，从而引起试验结果的失真。第三，由于普通千斤顶与试体之间呈刚性接触，使得加载设备对试件的端部约束效应十分明显，从而也引起试验结果的失真。许多学者尝试在加载千斤顶与试体边界之间添加润滑剂或添加多层减摩隔离层等方法来解决这种刚性接触带来的端部约束效应。也有的学者尝试采用计算机数值模拟研究这种端部约束效应对试验结果的影响程度，然后把这种影响从试验结果中扣除。但普通千斤顶的上述缺点，岩土力学工作者一直未找到一种较满意的解决办法。本技术的目的是提供一种柔性接触加载边界的加载装置，能使加荷边界受力均匀，、试体端部不出现应力集中和端部约束效应不明显，从而极大改善试体边界受力条件和试验结果的准确性。为达到上述目的，本技术采用经刨光的一块钢板和一块中空的环形钢板用螺钉沿四周紧密结合，二块钢板间夹一密封圈和耐油橡皮布，施加油压通过耐油橡皮布均匀出力，构成一个独特的柔性出力腔；并在出力腔上设置若干独立分离的传力钢块，通过这些传力钢块使荷载均匀施加于试体上，从而形成柔性加载边界。改变传力钢块的形状，可对不同形状的试体施加均匀荷载。本技术的最佳实施例见附图。附图为高压柔性油压加载装置的结构装配图。以下结合附图对本技术作进一步详细描述如图所示，本技术高压柔性油压加载装置由下部钢板(1)，上部环形钢板(2)，密封圈(3)，耐油橡皮布(4)，螺钉(5)，传力钢块(6)，进油嘴(7)，油压表接口(8)等组成。下部钢板(1)和上部环形钢板(2)需刨光，下部钢板(1)与上部环形钢板(2)通过螺钉(5)沿四周紧密结合，其配合处沿油腔四周加一密封圈(3)以防渗漏，二钢板间夹耐油橡皮布(4)，上下二层钢板厚度及耐油橡皮布层数视设计荷载而定。上部环形钢板(2)的内腔四周边沿需磨成圆弧形，避免尖锐棱角损伤耐油橡皮布。下部钢板(1)在油腔位置表面应比四周下刨1～2mm。传力钢块(6)由一系列厚1～2cm、高5～8cm、与油腔接触一侧宽7～10cm、与试体接触一侧宽7～15cm的“工”字形小钢块组成，传力钢块(6)需填满整个出力腔。进油嘴(7)布置在下部钢板(1)中油腔的一端，油压表接口(8)则布置在下部钢板(1)中油腔的另一端。油压通过进油嘴(7)进入油腔，通过耐油橡皮布(4)均匀出力，构成一个独特的柔性出力腔，然后再通过传力钢块(6)传力至被加荷试体上，使试体加荷边界受力均匀，可适应试体不均匀变形而使试体端部不出现应力集中现象，同时由于传力钢块是独立分离的，其对试体端部的侧向约束效应也能很好消除。该加载装置解决了以往普通千斤顶与试体间呈刚性接触而导致的端部约束效应、端部受力不均匀和端部应力集中十分明显等难题，为岩石力学试验研究提供了一套极有价值的加载装置，得到了许多以往采用普通千斤顶所难以得到的崭新的结果和认识。本技术高压柔属性油压加载装置的优点是能承受的最大油压达20MPa，加载边界的最大位移差可达15mm；改变传力钢块一端的宽度能使该装置适应多种宽度的试体，并能适应各种不同形状、不同尺寸的试体；整个加载装置的高度较小，可适应有效空间较小情况下的加载试验；该装置结构简单，维修方便，出力均匀，标定曲线线性规律好；具有较高的学术价值和推广应用价值。权利要求1.一种高压柔性油压加载装置，由下部钢板(1)、上部环形钢板(2)、密封圈(3)、耐油橡皮布(4)、螺钉(5)、传力钢块(6)、进油嘴(7)、油压表接口(8)等组成；其特征是下部钢板(1)和上部环形钢板(2)通过螺钉(5)沿四周紧密结合，其配合处沿油腔四周加一密封圈(3)，二钢板间夹耐油橡皮布(4)，上部环形钢板(2)的内腔四周边沿需磨成圆弧形，在油腔位置下部钢板(1)的表面应比四周下刨1～2mm；传力钢块(6)需填满整个出力腔；进油嘴(7)布置在下部钢板(1)中油腔的一端，油压表接口(8)则布置在下部钢板(1)中油腔的另一端。专利摘要一种高压柔性油压加载装置,由下部钢板(1)、上部环形钢板(2)、密封圈(3)、耐油橡皮布(4)、螺钉(5)、传力钢块(6)、进油嘴(7)、油压表接口(8)等组成。下部钢板(1)和上部环形钢板(2)用螺钉(5)沿四周紧密结合,二块钢板间夹一密封圈和耐油橡皮布,施加油压通过橡皮布均匀出力,然后再通过传力钢块(6)传力至被加荷试体上,使试体加荷边界受力均匀。该装置是一种出力均匀、出力较大,允许试样在加载边界上发生较大位移错动、能适应不均匀变形而不出现应力集中、无明显端部约束效应的加载装置,能适应各种不同形状、不同尺寸的试体。文档编号F15B1/00GK2504420SQ01252408公开日2002年8月7日 申请日期2001年11月9日 优先权日2001年11月9日专利技术者任伟中 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压柔性油压加载装置，由下部钢板（１）、上部环形钢板（２）、密封圈（３）、耐油橡皮布（４）、螺钉（５）、传力钢块（６）、进油嘴（７）、油压表接口（８）等组成；其特征是：下部钢板（１）和上部环形钢板（２）通过螺钉（５）沿四周紧密结合，其配合处沿油腔四周加一密封圈（３），二钢板间夹耐油橡皮布（４），上部环形钢板（２）的内腔四周边沿需磨成圆弧形，在油腔位置下部钢板（１）的表面应比四周下刨１～２ｍｍ；传力钢块（６）需填满整个出力腔；进油嘴（７）布置在下部钢板（１）中油腔的一端，油压表接口（８）则布置在下部钢板（１）中油腔的另一端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：任伟中，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]