本发明专利技术涉及一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪，包括载物台，其中载物台的左右两侧分别设置有剪切装置，每个的剪切装置包括支撑底座，支撑底座上连接有剪切块机构，剪切块机构包括至少一组水平设置的剪切块，剪切块的前后端至少一端端部上垂直连接有至少一个垂直螺杆，所述垂直螺杆与剪切块的端部轴向螺纹滑动连接，所述垂直螺杆的下端设置在所述的支撑底座上，垂直螺杆旋转运动带动的剪切块沿所述的垂直螺杆上下移动定位在一水平位置，每个剪切装置带动相应的剪切块横向相对移动对放置在载物台上的试样进行水平横向剪切。本发明专利技术的多功能直剪仪通过不同剪切面所受剪切力的单独可控，实现了在一个试样上多个剪切面同时破坏的多剪切面实验。的多剪切面实验。
【技术实现步骤摘要】
一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪
[0001]本专利技术涉及岩石类材料直接剪切实验测试装置，尤其涉及一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪。
技术介绍
[0002]在大坝、边坡修建以及地下洞室开挖过程中，岩石极易因承受压剪应力作用发生破坏，又或因承受拉剪应力向压剪应力转换而发生破坏。岩石在承受加载和卸荷作用下的剪切力学特性，即拉应力条件下和压应力条件下的剪切力学行为存在明显差异。实际工程中岩体在剪切力的施加下所产生的剪切面的位置与法向压、拉应力之间的关系很复杂，由于剪切荷载施加的复杂性，加之岩石材料自身的非匀质性，开展岩石的剪切试验存在一定的困难，关于岩石抗剪力学特性的研究还远未满足实际工程的需求。因此，迫切需要深入探索拉、压应力作用下岩石材料可控剪切面的的抗剪力学性能，为岩体稳定性分析提供强度参数和技术指导。
[0003]目前，岩石的直剪实验装置主要以施加不同大小的法向荷载和改变岩石试样的尺寸为控制条件，对于岩石在拉应力作用下和拉应力与压应力转换作用下的直剪实验装置设计明显不足。
[0004]如公开号CN105675409A公开的一体式岩体结构面直剪仪和直剪试验方法，该直剪仪分别利用竖向加载系统对剪切系统施加法向应力、利用水平加载系统对剪切系统施加剪切应力，此种直剪仪的剪试验方法依次包括放样、调样、制样、装样、仪表连接、施加法向应力、施加剪切应力、剪切面积量测与描述、重复试验、计算法向应力和剪切应力，虽然有效减少了试样结构面的人为扰动，但是上述方案中仍沿用传统的设计思路，单纯用法向加载、测量固定位置剪切面的方式测量压应力作用下岩石固定位置剪切面的力学性能，而对于拉应力及剪切面位置可控的条件均未涉及。
[0005]如公开号CN109211690A公开的一种岩体结构面动态循环直剪试验方法，包括岩体结构面单向循环直剪试验方法、岩体结构面双向循环直剪试验方法和岩体结构面加卸载直剪试验方法，该方法虽然在循环直剪加载与卸荷直剪方面有所改进，但是岩石试样的剪切面确是无法控制的。
技术实现思路
[0006]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪，通过多组相对设置的剪切块的自由安装，可以自由选取剪切面数量和位置，实现剪切面的自由控制，通过每个剪切块的单独加力，实现了不同剪切面所受剪切力单独可控。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0008]一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪，包括载物台，其特征在于：所述载物台的左右两侧分别设置有剪切装置，每个所述的剪切装置包括支撑底座，所述支撑底座上连接有剪切块机构，所述的剪切块机构包括若干个水平上下间隔设置的剪切块，每个所述剪切块
的前后端至少均垂直设置有一个垂直螺杆，所述垂直螺杆与所述剪切块的端部轴向螺纹滑动连接，所述垂直螺杆的下端设置在所述的支撑底座上，所述垂直螺杆旋转运动带动所述的剪切块沿所述的垂直螺杆上下移动定位在一水平位置，每个所述剪切装置带动相应的所述剪切块横向相对移动对放置在所述载物台上的试样进行水平横向剪切。
[0009]进一步，所述剪切块的前后端的一对垂直螺杆均前后相对设置，前后相对的一对垂直螺杆其中的一个所述垂直螺杆下端设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮上连接有驱动电机，另一个所述垂直螺杆的下端设置有从动齿轮，所述的驱动齿轮和所述的从动齿轮通过齿链连接；所述的支撑底座上设置有条形支撑板，前后相对的所述一对垂直螺杆下端的驱动电机和从动齿轮分别设置在所述条形支撑板的两端。
[0010]进一步，所述剪切块的前后端至少一端部上垂直设置有垂直滑杆，所述垂直滑杆与所述剪切块的端部轴向滑动连接，所述垂直滑杆的下端设置在所述的条形支撑板上。
[0011]进一步，所述垂直滑杆的下端设置在所述条形支撑板的一端，所述条形支撑板的另一端设置所述驱动电机，所述的驱动电机上连接所述的垂直螺杆，所述的垂直螺杆与所述的垂直滑杆前后相对设置。
[0012]进一步，所述垂直螺杆和或垂直滑杆上设置有刻度。
[0013]进一步，所述载物台的后端设置有涂胶装置，所述的涂胶装置包括涂胶底座，所述的涂胶底座上设置有垂直升降支架，所述的垂直升降支架与所述的涂胶底座滑动连接，所述的垂直升降支架上设置有向所述载物台上方延伸的横向移动支架，所述的横向移动支架的端部设置有涂胶器。
[0014]进一步，所述的涂胶器包括储胶筒和设置在所述储胶筒下端的甩胶盘，所述储胶筒和甩胶盘滑动套接，所述的储胶筒上端设置有连接支架，所述连接支架的一端铰接在所述横向移动支架的端部，所述连接支架的下端设置有离心电机，所述的离心电机连接在所述甩胶盘上驱动所述的甩胶盘旋转运动。
[0015]进一步，所述剪切块上设置有凸块，所述的凸块上设置有螺孔或通孔，所述的垂直螺杆与所述的螺孔螺纹连接，所述的垂直滑杆与所述的通孔滑动连接。
[0016]进一步，所述垂直滑杆为侧面设置所述刻度尺的空心圆柱体，所述垂直滑杆的下端设置有激光发生器，所述的垂直滑杆内填充有胶体溶液，所述的激光发生器向所述胶体溶液内透射激光。
[0017]进一步，所述的储胶筒下端设置有环形凹槽，所述甩胶盘上端设置有与所述环形凹槽匹配的环形凸缘，所述的环形凸缘嵌设在所述的环形凹槽内两者间隙配合。
[0018]本专利技术采用以上技术方案，其具有如下优点和效果：
[0019]1、本专利技术的多功能直剪仪通过多个剪切块的灵活布置，实现了剪切面的数量和位置的精确可控，试验中可通过外部分别设置液压机对每个剪切块进行单独加力，可使不同剪切面所受剪切力单独可控，进而实现根据实际需要自由选取剪切面数量和位置，在维持平衡状态下自由施加规定剪切力。
[0020]2、相对于传统剪切装置中两个剪切块只能实现一个剪切面的试样剪切，本专利技术的多功能直剪仪组合了不同规格的剪切块，同时左右两侧剪切块相互配合，可在左右两个剪切块之间形成了多个水平的剪切面，实现了在一个试样上多个剪切面同时破坏的多剪切面实验。
[0021]3、本专利技术的多功能直剪仪采用旋转惯性方式进行涂抹胶水用于拉应力下岩石试样的剪切实验，可将试样上表面与液压机上相应部位或者中间连接部件胶粘，通过液压机对试样施加拉应力，涂胶器采用旋转惯性方式涂胶均匀性好，当胶水涂抹完毕时，涂胶器可远离试样位置，不影响多个剪切面实验的操作。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的多功能直剪仪等轴测结构示意图。
[0023]图2为本专利技术的剪切装置爆炸结构示意图。
[0024]图3为本专利技术的载物台等轴测结构示意图。
[0025]图4为本专利技术的剪切块等轴测结构示意图。
[0026]图5为本专利技术的条形支撑板等轴测结构示意图。
[0027]图6为本专利技术的齿链等轴测结构示意图。
[0028]图7为本专利技术的点胶装置爆炸结构示意图。
[0029]图8为本专利技术的垂直升降支架爆炸结构示意图。
[0030]图9为本专利技术的点胶器爆炸结构示意图。
[0031]图10为本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪，包括载物台，其特征在于：所述载物台的左右两侧分别设置有剪切装置，每个所述的剪切装置包括支撑底座，所述支撑底座上连接有剪切块机构，所述的剪切块机构包括若干个水平上下间隔设置的剪切块，每个所述剪切块的前后端至少均垂直设置有一个垂直螺杆，所述垂直螺杆与所述剪切块的端部轴向螺纹滑动连接，所述垂直螺杆的下端设置在所述的支撑底座上，所述垂直螺杆旋转运动带动所述的剪切块沿所述的垂直螺杆上下移动定位在一水平位置，每个所述剪切装置带动相应的所述剪切块横向相对移动对放置在所述载物台上的试样进行水平横向剪切。2.根据权利要求1所述的一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪，其特征在于：所述剪切块的前后端的一对垂直螺杆均前后相对设置，前后相对的一对垂直螺杆其中的一个所述垂直螺杆下端设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮上连接有驱动电机，另一个所述垂直螺杆的下端设置有从动齿轮，所述的驱动齿轮和所述的从动齿轮通过齿链连接；所述的支撑底座上设置有条形支撑板，前后相对的所述一对垂直螺杆下端的驱动电机和从动齿轮分别设置在所述条形支撑板的两端。3.根据权利要求1或2所述的一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪，其特征在于：所述剪切块的前后端至少一端部上垂直设置有垂直滑杆，所述垂直滑杆与所述剪切块的端部轴向滑动连接，所述垂直滑杆的下端设置在所述的条形支撑板上。4.根据权利要求3所述的一种岩石的压剪和拉剪多功能直剪仪，其特征在于：所述垂直滑杆的下端设置在所述条形支撑板的一端，所述条形支撑板的另一端设置所述驱动电机，所述的驱动电机上连接所述的垂直螺杆，所述的垂直螺杆与所述的垂直滑杆前后相对设置。...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘石，蔡传昕，鲁金虎，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：
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