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一种微波作用岩石试件强度测量系统技术方案

技术编号:30485804 阅读:28 留言:0更新日期:2021-10-24 20:07
本实用新型专利技术提供了一种微波作用岩石试件强度测量系统,包括支撑装置、试验舱、强度试验装置、液压加载装置和微波发射装置。所述试验舱设置于所述支撑装置上;所述强度试验装置设置于所述试验舱内,所述强度试验装置上设置有岩石试件;所述液压加载装置的固定端设置于所述支撑装置上,所述液压加载装置的活动端作用于所述岩石试件上;所述微波发射装置设置于所述试验舱上,所述微波发射装置作用于所述岩石试件上。通过试验舱、强度试验装置和微波发射装置等装置的配合,针对性研究岩石试件微波的功率时长与岩石强度之间相关关系。通过微波发射装置能够将微波加载于岩石试件上,了解微波对于岩石强度的作用;试验舱起到隔绝作用,限制微波辐射。制微波辐射。制微波辐射。

【技术实现步骤摘要】
一种微波作用岩石试件强度测量系统


[0001]本技术涉及岩石力学设备
,涉及一种强度测量装置,尤其涉及一种用于研究微波作用下岩石试件强度的测量装置。

技术介绍

[0002]人类文明的发展与矿物资源的高效利用密不可分,特别是十八世纪六十年代以来,人类进入工业革命后,机器逐渐取代人力,成本重要的生产资源和生产工具,而机器的运转离不开矿物资源,基于此,矿物资源日益紧张。随着地球浅部矿物资源逐渐枯竭,面向地表深部的矿产资源开采已然趋于常态。
[0003]在面向地表深部的矿产资源开采中,如何有效破碎岩石成为研究的热点。传统方式主要是通过是利用钻头进行岩石破碎,然而这种原始的破岩方式受岩石强度过大和钻头易磨损等因素限制,存在效率低和成本高等问题。近年来,微波由于其使用简单、加热迅速以及无二次污染等优点,被引入到岩石破碎之中,微波破岩作为一种新型破岩方法,得到业界学者的广泛关注。相关研究已经证明,微波作用可以大幅降低岩石的强度甚至导致岩石熔融剥落,微波技术在破碎岩石领域具备较好的应用前景。
[0004]现有技术中,微波破岩尚处于研究的起步阶段,业界对于微波的功率时长与岩石强度之间的相关尚未明确,这严重制约了微波破岩的广泛应用。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种微波作用岩石试件强度测量系统,有助于针对性地研究微波的功率时长与岩石强度之间的相关关系,对于将微波技术在破碎岩石领域的推广应用具有重要意义。
[0006]本技术解决技术问题所采用的技术方案如下:
[0007]一种微波作用岩石试件强度测量系统,包括:
[0008]支撑装置;
[0009]试验舱,所述试验舱设置于所述支撑装置上;
[0010]强度试验装置,所述强度试验装置设置于所述试验舱内,所述强度试验装置上设置有岩石试件;
[0011]液压加载装置,所述液压加载装置的固定端设置于所述支撑装置上,所述液压加载装置的活动端作用于所述岩石试件上;
[0012]微波发射装置,所述微波发射装置设置于所述试验舱上,所述微波发射装置作用于所述岩石试件上。
[0013]与现有技术相比,本技术方案的有益效果是:通过试验舱、强度试验装置和微波发射装置等装置的配合,针对性研究岩石试件微波的功率时长与岩石强度之间相关关系。一方面,通过微波发射装置能够将微波加载于岩石试件上,了解微波对于岩石强度的作用;另一方面,试验舱起到一定程度的隔绝作用,将微波限制在试验舱以内。
[0014]进一步地,所述支撑装置包括:
[0015]工作台,所述工作台水平设置;
[0016]加载框体,所述加载框体固定设置于所述工作台上;
[0017]顶板,所述顶板固定设置于所述加载框体上,所述液压加载装置的固定端设置于所述顶板上。
[0018]采用上述方案的有益效果是:通过工作台、加载框体和顶板组成支撑装置,起到结构支撑作用,试验舱、强度试验装置、液压加载装置和微波发射装置等装置都是直接或者间接设置于支撑装置上。
[0019]进一步地,所述液压加载装置包括:
[0020]纵向加载装置,所述纵向加载装置固定设置于所述加载框体上;
[0021]恒刚度提供组件,所述恒刚度提供组件固定设置于所述纵向加载装置的下端。
[0022]采用上述方案的有益效果是:通过纵向加载装置提供向下的荷载,而通过恒刚度提供组件则能够保证施加在岩石试件上的压力趋向稳定,使得实验测量结果更加准确。
[0023]进一步地,所述试验舱包括:
[0024]金属层腔体和隔热层腔体,所述金属层腔体和所述隔热层腔体均为立方腔体结构,所述金属层腔体套设于所述隔热层腔体内,所述金属层腔体和所述隔热层腔体组成双层结构;
[0025]侧开门,所述金属层腔体和所述隔热层腔体的侧面设置有取放通孔,所述侧开门设置于所述取放通孔上;
[0026]底座,所述底座水平设置,所述底座位于所述金属层腔体的底面,所述底座上设置有两条相互平行的导向轨道。
[0027]采用上述方案的有益效果是:金属层腔体和隔热层腔体组成双层结构,一方面起到吸收微波的作用,防止试验舱内的微波辐射到试验舱以外;另一方面还能起到隔热作用,保证操作人员的安全。
[0028]进一步地,所述强度试验装置包括:
[0029]强度试验上部,所述强度试验上部贯穿设置有一加载柱,所述加载柱的上端受所述液压加载装置的作用而向下施加荷载;
[0030]第一强度试验下部和第二强度试验下部,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部位于所述强度试验上部的下方,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部均设置有导轨凸起,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部通过所述导轨凸起与所述导向轨道的配合而活动设置于所述底座上。
[0031]采用上述方案的有益效果是:通过强度试验上部、第一强度试验下部和第二强度试验下部组成强度试验装置,对接液压加载装置后能够对岩石试件进行抗拉、压和剪切强度等多方面测试,具有结构简单的适用范围广等优点。
[0032]进一步地,所述强度试验上部的内部设置有升降调节螺母和升降调节螺栓,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部上设置有内螺纹通孔;
[0033]所述升降调节螺栓自上而下穿过所述强度试验上部,所述升降调节螺栓装配于所述升降调节螺母上后与所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部上的内螺纹通孔螺纹配合。
[0034]采用上述方案的有益效果是:可根据岩石试件的大小来调整强度试验上部和第一强度试验下部与第二强度试验下部之间的距离,以适用不同体积的岩石试件。
[0035]进一步地,所述第一强度试验下部的侧面设置有第一水平调节螺杆,所述第一水平调节螺杆与设置于所述试验舱的侧面上的第一水平调节螺母螺纹配合,所述第一水平调节螺杆穿过所述试验舱的侧面与所述第一强度试验下部固定连接,所述第一水平调节螺杆用于调节所述第一强度试验下部沿着所述导向轨道水平移动;
[0036]所述第二强度试验下部的侧面设置有第二水平调节螺杆,所述第二水平调节螺杆与设置于所述试验舱的侧面上的第二水平调节螺母螺纹配合,所述第二水平调节螺杆穿过所述试验舱的侧面与所述第二强度试验下部固定连接,所述第二水平调节螺杆用于调节所述第二强度试验下部沿着所述导向轨道水平移动。
[0037]采用上述方案的有益效果是:通过第一水平调节螺杆和第二水平调节螺杆调节第一强度试验下部和第二强度试验下部之间的距离,以适用不同体积的岩石试件进行巴西劈裂试验。
[0038]进一步地,所述强度试验上部的下表面设置有上部凹槽,所述第一强度试验下部的上表面设置有第一下部凹槽,所述第二强度试验下部位的上表面设置有第二下部凹槽,所述第一下部凹槽和所述第二下部凹槽位于所述上部凹槽的下方;
[0039]所述强度试验上部和所述第一强度试验下部与所述第二强度试验下部之间还设本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波作用岩石试件强度测量系统,其特征在于,包括:支撑装置;试验舱,所述试验舱设置于所述支撑装置上;强度试验装置,所述强度试验装置设置于所述试验舱内,所述强度试验装置上设置有岩石试件;液压加载装置,所述液压加载装置的固定端设置于所述支撑装置上,所述液压加载装置的活动端作用于所述岩石试件上;微波发射装置,所述微波发射装置设置于所述试验舱上,所述微波发射装置作用于所述岩石试件上。2.根据权利要求1所述的一种微波作用岩石试件强度测量系统,其特征在于,所述支撑装置包括:工作台,所述工作台水平设置;加载框体,所述加载框体固定设置于所述工作台上;顶板,所述顶板固定设置于所述加载框体上,所述液压加载装置的固定端设置于所述顶板上。3.根据权利要求2所述的一种微波作用岩石试件强度测量系统,其特征在于,所述液压加载装置包括:纵向加载装置,所述纵向加载装置固定设置于所述加载框体上;恒刚度提供组件,所述恒刚度提供组件固定设置于所述纵向加载装置的下端。4.根据权利要求1所述的一种微波作用岩石试件强度测量系统,其特征在于,所述试验舱包括:金属层腔体和隔热层腔体,所述金属层腔体和所述隔热层腔体均为立方腔体结构,所述金属层腔体套设于所述隔热层腔体内,所述金属层腔体和所述隔热层腔体组成双层结构;侧开门,所述金属层腔体和所述隔热层腔体的侧面设置有取放通孔,所述侧开门设置于所述取放通孔上;底座,所述底座水平设置,所述底座位于所述金属层腔体的底面,所述底座上设置有两条相互平行的导向轨道。5.根据权利要求4所述的一种微波作用岩石试件强度测量系统,其特征在于,所述强度试验装置包括:强度试验上部,所述强度试验上部贯穿设置有一加载柱,所述加载柱的上端受所述液压加载装置的作用而向下施加荷载;第一强度试验下部和第二强度试验下部,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部位于所述强度试验上部的下方,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部均设置有导轨凸起,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部通过所述导轨凸起与所述导向轨道的配合而活动设置于所述底座上。6.根据权利要求5所述的一种微波作用岩石试件强度测量系统,其特征在于,所述强度试验上部的内部设置有升降调节螺母和升降调节螺栓,所述第一强度试验下部和所述第二强度试验下部上设置有内螺纹通孔;
所述升降调节螺栓自上而下穿过所述强度...

【专利技术属性】
技术研发人员:温翔越杨本高龙西亭王轩杨钊颖
申请(专利权)人:深圳大学
类型:新型
国别省市:

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