稳压机构、机械式流变实验系统及其试验方法技术方案

本发明专利技术涉及三轴试验设备技术领域，公开了一种稳压机构、机械式流变实验系统及其试验方法，其中稳压机构包括压杆和活塞，活塞的端部滑设于压杆上，压杆一端设有底座铰接部以实现压杆上下转动，压杆另一端设有施力部。本发明专利技术提供的稳压机构，其结构简单，操作快捷方便，能够避免由电控来实现稳压所带来的弊端，保证加载力的稳定性，同时利用该稳压机构的机械式流变实验系统，能够消除传统电控时存在电压不稳定而引起的加载力不稳定的问题，使得试验结果更加稳定且精确，并能够适用于各种三轴试验中。

Voltage stabilizing mechanism, Mechanical Rheological experimental system and its test method

【技术实现步骤摘要】
稳压机构、机械式流变实验系统及其试验方法
本专利技术涉及三轴试验设备
，具体而言，涉及一种稳压机构、机械式流变实验系统及其试验方法。
技术介绍
在使用传统的三轴试验机做三轴实验时，当电压不稳定时，会使得三轴缸(围压缸)及底座缸(轴压缸)内油液压力产生波动，即围压和轴压会波动，导致实验不准确。现在加载力主要靠压力泵通过向缸内注入油液加压控制加载力，在用电高峰期，实验室有时会出现电压不稳定，会影响压力泵的功率从而影响其注入油液的量，从而影响加载力。岩石蠕变试验是长时间不间断的试验，一般要连续很长一段时间，所以电压波动对实验的影响是很大的，会直接影响实验的效果，故需要一种能够保持稳定加载力的试验仪器来改良电压波动对实验结果的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种稳压机构，其结构简单，能够避免由电控来实现稳压所带来的弊端，保证加载力的稳定性，同时利用该稳压机构的机械式流变实验系统，能够消除传统电控时存在电压不稳定而引起的加载力不稳定的问题，能够在试验时使得试验结果更加精确。本专利技术的实施例是这样实现的：其一，本专利技术提供一种稳压机构，包括压杆和活塞，所述活塞的端部滑设于所述压杆上，所述压杆一端设有底座铰接部以实现所述压杆上下转动，所述压杆另一端设有施力部。进一步地，所述施力部为悬挂于所述压杆端部的砝码。其二，本专利技术提供一种机械式流变实验系统，包括上述所述的稳压机构，还包括用于向被测试件施加围压的围压系统和用于向被测试件施加轴压的轴压系统，所述围压系统包括围压缸筒体、试件压杆、围压泵、围压进油管路和围压控油管路，所述轴压系统包括轴压缸筒体、试件底座、轴压泵、轴压进油管路和轴压控油管路，所述围压缸筒体底部为开口结构，且可升降的设于所述轴压缸筒体的上方，所述试件压杆设于所述围压缸筒体内顶部，所述轴压缸筒体的顶部开设有通孔，所述试件底座插设于所述通孔内，且与所述试件压杆相对应，所述围压泵通过所述围压进油管路与所述围压缸筒体连通，所述轴压泵通过所述轴压进油管路与所述轴压缸筒体连通；所述围压控油管路一端与所述围压缸筒体的侧壁连通，其另一端与一所述稳压机构的活塞连接，所述轴压控油管路一端与所述轴压缸筒体的侧壁连通，其另一端与一所述稳压机构的活塞连接。进一步地，所述围压系统还包括围压油箱，所述围压泵的输入端与所述围压油箱连通，所述轴压系统还包括轴压油箱，所述轴压泵的输入端与所述轴压油箱连通。进一步地，与所述围压系统对应的所述稳压机构位于所述围压缸筒体上方，与所述轴压系统对应的所述稳压机构位于所述轴压缸筒体上方。其三，本专利技术提供一种机械式流变实验系统的试验方法，采用上述所述的机械式流变实验系统，包括以下步骤：S1.将被测试件放置于所述试件底座上，下降所述围压缸筒体使其与所述轴压缸筒体配合形成密闭空腔；S2.将与所述围压系统对应的所述稳压机构的活塞插入所述围压控油管路内以形成密闭结构，随后利用该所述稳压机构的压杆的施力部施加力，打开所述围压泵向所述围压缸筒体内充入油液，待所述围压缸筒体内充满油液后，观察所述围压控油管路内的油液高度，当所述活塞上移时关闭所述围压泵，此时被测试件的围压为：б2＝б3＝F1l1/x1/A1；其中：б2，б3为被测试件的围压，F1为施力部施加在压杆端部的力，l1为压杆的长度，x1为活塞与施力部的距离，A1为活塞的底面积；S3.得出被测试件的围压后，将与所述轴压系统对应的所述稳压机构的活塞插入所述轴压控油管路内以形成密闭结构，随后利用该所述稳压机构的压杆的施力部施加力，打开所述轴压泵向所述轴压缸筒体内充入油液，待所述轴压缸筒体内充满油液后，观察所述轴压控油管路内的油液高度，当所述活塞上移时关闭所述轴压泵，此时被测试件的轴压为：б1＝F2l2/x2/A2；其中，б1为被测试件的轴压，F2为施力部施加在压杆端部的力，l2为压杆的长度，x2为活塞与施力部的距离，A2为活塞的底面积；S4.待试验结束后，记录试验测得的围压和轴压，打开所述围压泵并抽走所述围压缸筒体内的油液，卸载施加于所述压杆端部的力，随后提升所述围压缸筒体并观察被测试件。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的稳压机构，其结构简单，操作快捷方便，能够避免由电控来实现稳压所带来的弊端，保证加载力的稳定性，同时利用该稳压机构的机械式流变实验系统，能够消除传统电控时存在电压不稳定而引起的加载力不稳定的问题，使得试验结果更加稳定且精确，并能够适用于各种三轴试验中。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例提供的机械式流变实验系统的结构示意图。图标：1-压杆，2-活塞，3-底座铰接部，4-施力部，5-围压缸筒体，6-试件压杆，7-围压泵，8-围压进油管路，9-围压控油管路，10-轴压缸筒体，11-试件底座，12-轴压泵，13-轴压进油管路，14-轴压控油管路，15-围压油箱，16-轴压油箱，17-被测试件。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。实施例参照图1所示，本实施例提供一种稳压机构，包括压杆1和活塞2，活塞2的端部滑设于压杆1上，压杆1一端设有底座铰接部3以实现压杆1上下转动，压杆1另一端设有施力部4，其中施力部4为悬挂于压杆1端部的砝码，实际使用时随着活塞2的上下移动，活塞2可在压杆1上滑动，进而使得整个稳压机构维持平衡状态。在此基础上，本实施例提供一种包括上述稳压机构的机械式流变实验系统，该机械式流变实验系统还包括用于向被测试件17施加围压的围压系统和用于向被测试件17施加轴压的轴压系统，其中围压系统包括围压缸筒体5、试件压杆6、围压泵7、围压进油管路8和围压控油管路9，轴压系统包括轴压缸筒体10、试件底座11、轴压泵12、轴压进油管路13和轴压控油管路14，围压缸筒体5底部为开口结构，且可升降的设于轴压缸筒体10的上方，在试验时，可将围压缸筒体5下降至轴压缸筒体10的顶面，使得围压缸筒体5内形成一个密闭的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳压机构，其特征是：包括压杆(1)和活塞(2)，所述活塞(2)的端部滑设于所述压杆(1)上，所述压杆(1)一端设有底座铰接部(3)以实现所述压杆(1)上下转动，所述压杆(1)另一端设有施力部(4)。

【技术特征摘要】
1.一种稳压机构，其特征是：包括压杆(1)和活塞(2)，所述活塞(2)的端部滑设于所述压杆(1)上，所述压杆(1)一端设有底座铰接部(3)以实现所述压杆(1)上下转动，所述压杆(1)另一端设有施力部(4)。2.根据权利要求1所述的稳压机构，其特征是：所述施力部(4)为悬挂于所述压杆(1)端部的砝码。3.一种机械式流变实验系统，包括如权利要求1～2所述的稳压机构，其特征是：还包括用于向被测试件(17)施加围压的围压系统和用于向被测试件(17)施加轴压的轴压系统，所述围压系统包括围压缸筒体(5)、试件压杆(6)、围压泵(7)、围压进油管路(8)和围压控油管路(9)，所述轴压系统包括轴压缸筒体(10)、试件底座(11)、轴压泵(12)、轴压进油管路(13)和轴压控油管路(14)，所述围压缸筒体(5)底部为开口结构，且可升降的设于所述轴压缸筒体(10)的上方，所述试件压杆(6)设于所述围压缸筒体(5)内顶部，所述轴压缸筒体(10)的顶部开设有通孔，所述试件底座(11)插设于所述通孔内，且与所述试件压杆(6)相对应，所述围压泵(7)通过所述围压进油管路(8)与所述围压缸筒体(5)连通，所述轴压泵(12)通过所述轴压进油管路(13)与所述轴压缸筒体(10)连通；所述围压控油管路(9)一端与所述围压缸筒体(5)的侧壁连通，其另一端与一所述稳压机构的活塞(2)连接，所述轴压控油管路(14)一端与所述轴压缸筒体(10)的侧壁连通，其另一端与一所述稳压机构的活塞(2)连接。4.根据权利要求3所述的机械式流变实验系统，其特征是：所述围压系统还包括围压油箱(15)，所述围压泵(7)的输入端与所述围压油箱(15)连通，所述轴压系统还包括轴压油箱(16)，所述轴压泵(12)的输入端与所述轴压油箱(16)连通。5.根据权利要求3所述的机械式流变实验系统，其特征是：与所述围压系统对应的所述稳压机构位于所述围压缸筒体(5)上方，与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：任利，吴世勇，张茹，周济芳，高明忠，刘贵康，杜成波，张朝鹏，覃黎，刘洋，艾婷，
申请(专利权)人：四川大学，雅砻江流域水电开发有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51