本实用新型专利技术公开了一种适用于SHPB实验的岩行试件钻取-切割机，此装置包括电机(1)，支架(2)，岩石切割装置(3)，底座(4)等组成。根据岩石切割装置(3)在支架(2)上的位置调节电机(1)进行第一次大直径的岩石的切割。然后把切割后的大直径的岩石放在底座(4)上面的钻芯虎钳(15)上，取出小直径(≤50mm)的岩芯。把取出的小直径岩芯再次放在岩石切割装置(3)上，切成长/径比小于0.5的小直径(≤50mm)岩石试件。采用这种结构的小直径岩石钻取-切割机，不仅结构简单，而且使用很低的成本就能够很快的得到需要的长/径比小于0.5的小直径(≤50mm)岩石试件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩石冲击动力学领域中的岩石试件的钻取-切割机器，具体涉及的是获取分离式Hopkinson压杆(简称SHPB)实验装置中所需要的长/径比小于0. 5的小直径 ((50mm)岩石试件装置。
技术介绍
在深部开采工程中，大型地下硐室与结构的抗爆设计等领域，必须要进行岩石的动态力学特性，而且其动力特征也是众多深部岩体工程诱发岩爆致因分析的一个关键，因此研究岩石在冲击作用下的动态力学性能具有重要意义。目前研究岩石的动态力学性能主要采用的是SHPB实验装置。SHPB实验装置对岩石进行动态力学性能测试时面临波的弥散效应问题，为了克服波的弥散效应对实验结果造成的影响需采用小直径((50mm)且长/径比小于0. 5的岩石试件。目前取得岩石试件的方法都是先利用小直径岩石取芯钻机钻取较长的岩芯，再通过岩石切割机进行切割成需要的岩石试件。整个过程较为复杂，而且试件的成品质量较差，圆柱体试件的两个端面平行度没办法保证，同时端面与柱面不容易保证相互垂直。此外，长/ 径比小于0. 5的小直径((50mm)岩石试件的绝对厚度都比较小，目前一般实验室中制作这种试件的设备和机器都很难以满足要求。
技术实现思路
适用于SHPB实验的岩石试件钻取-切割机是一种新型的多功能装置仪器，用于在岩石动态力学性能测试时获取长/径比小于0. 5的小直径((50mm)岩石试件。本专利技术的目的是提供一种结构简单、获取理想尺寸岩石试件效率高、适应性好、实验成本低的实验装置和方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的适用于SHPB实验的岩石试件钻取-切割机， 包括电机，岩石切割装置，底座等组成。电机由带有转柄的齿轮、固定螺栓和转子组成，转子既可以安装岩石切割片也可以安装金刚石薄壁钻头，能够两用，同时转子的转速可以通过调速开关调整。电机根据岩石切割装置的位置，通过调节齿轮的转柄带动齿轮，然后再通过齿轮和齿条之间的传动来实现电机在支架上面的上下移动，调节好电机的位置后为防止电机的上下滑动通过固定螺栓把电机固定在支架上。岩石切割装置由转动转柄、转动切割转盘、岩石切割虎钳、固定螺栓和升降固定仪组成，升降固定仪装有和电机一样带有转动转柄的齿轮，能够实现岩石切割装置的上下移动。岩石切割装置根据电机的位置通过调节升降固定仪，调节好后用固定螺栓来固定整个的切割装置，然后通过转动手柄来转动切割转盘， 通过切割转盘上的岩石切割虎钳固定岩石，把岩石固定好后，转子安装岩石切割片，打开电机上的调速开关，并调节转子的速度为适宜值，然后通过转动切割转盘进行切割大直径的岩芯。底座由支架、钻芯虎钳、和支架上的齿条组成，底座上安装支架用来装配电机和岩石切割装置，在底座上装有固定大直径岩芯的钻芯虎钳，在转子上换上金刚石薄壁钻头后，打开电机上的调速开关，并调节转子的速度为适宜值，然后通过调节齿轮上的转柄来上下移动电机进行取出小直径的岩芯。把取好的小直径岩石再次放在岩石切割装置上进行第二次切割，得到长/径比小于O. 5的小直径((50mm)岩石试件。本专利技术的优点是能够获取长/径比小于O. 5的小直径((50mm)岩石试件的成品质量好，且试件的两个端面平行度能够得到保证；采用小型的岩石切割装置对岩石进行切割，在切割时采用可调速的电机防止岩芯在取得过程中速度过大造成岩芯破碎；同时把小型岩石切割装置装配在小直径取芯钻机上和取芯钻机共用一个电机，从而节省了成本； 实现小直径岩芯的钻取和切割一体化，能够高效率得获取需要尺寸的岩芯。附图说明图I是实验装置图；图2是电机图；图3是岩石切割装置图；图4是升降固定仪的主视图；图5是升降固定仪的俯视图；图6是岩石切割虎钳图；图7是岩石钻芯虎钳图。具体实施方式在图I所示实验装置图中，支架⑵安装在底座⑷上，电机⑴安装在支架⑵的上面，岩石切割装置(3)安装在支架(2)上，位于底座(4)和电机(I)之间。在图2中的电机(1)，首先根据岩石切割装置(3)的位置调节到合适的位置，然后通过固定螺栓(6)把电机固定。电机(I)固定好后，再在两用转子(5)上面安装岩石切割片，然后在图3中把岩石固定在岩石切割虎钳(11)上，固定好后，通过转动岩石切割转盘(12)上的转动手柄(13)使得岩石靠近切割片，再通过调整齿轮(8)上的转柄来调整升降固定仪(9)，使得切片对准要切去的岩石部位，此时用升降固定仪(9)上固定螺栓(7)把岩石切割装置固定好，防止上下移动。然后开动电机(I)的开关调节切割片速度，使得切片速度适中，随后转动岩石切割转盘(12)上的转动手柄(13)进行第一步切割岩石。等切好所有的岩石后，把岩石切割转盘(12)转到一边去，并卸下岩石切割片，安装上金刚石取芯钻头，安装好后再在图4底座上安装的钻芯虎钳(15)上固定切好的岩石， 通过转动电机(I)上齿轮(8)的转柄调节电机(I)往下缓慢运动进行取小直径的岩芯。注意取小直径的岩芯时向下缓慢移动电机(I)，用力均匀，防止速度过大把岩芯取碎。等取出所有的小直径岩芯后，再把岩芯放到图3的装置上切割长/径比小于O. 5的小直径岩石试件。权利要求1.适用于SHPB实验的岩石试件钻取-切割机，包括电机，岩石切割装置，底座等组成， 其特征在与电机⑴由带有转柄的齿轮⑶，固定螺栓(6)和两用转子(5)组成，电机⑴ 根据岩石切割装置(3)的位置，通过调节齿轮(8)的转柄带动齿轮(8)，然后再通过齿轮(8)和齿条(17)之间的传动来实现电机(I)在支架(2)上面的上下移动，调节好电机(I) 的位置后为防止电机(I)的上下滑动通过固定螺栓(6)把电机固定在支架(2)上；切割装置(3)由转动手柄(13)，转动切割转盘(12)，岩石切割虎钳(11)，固定螺栓(7)和升降固定仪(9)组成，切割装置(3)根据电机的位置通过调节升降固定仪(9)，调节好后用固定螺栓来固定整个的切割装置(3)，然后通过转动手柄(13)来转动切割转盘(12)，通过切割转盘(12)上的岩石切割虎钳(11)固定岩石，把岩石固定好后，转子(5)安装岩石切割片，开动电机(I)，通过转动切割转盘(12)进行切割大直径的岩芯；底座⑷由支架(2)，钻芯虎钳(15)和支架(2)上的齿条(17)组成，底座(4)上安装支架(2)用来装配电机(I)和岩石切割装置(3)，在底座(4)上装有固定大直径岩芯的钻芯虎钳(15)，在转子(5)上换上金刚石薄壁钻头后，开动电机，通过调节齿轮⑶上的转柄来上下移动电机(I)进行取出小直径的岩芯。2.根据权利要求I所述的适用于SHPB实验的岩石试件钻取-切割机，其特征在于所述的电机(I)上的转子既可以安装岩石切割片又可以安装金刚石薄壁钻头，能够两用，同时转子的转速可以通过调速开关调整。3.根据权利要求I所述的适用于SHPB实验的岩石试件钻取-切割机，其特征在于岩石切割装置(3)上的升降固定仪(9)装有和电机(I) 一样带有转动转柄的齿轮(8)，能够实现岩石切割装置的上下移动。专利摘要本技术公开了一种适用于SHPB实验的岩行试件钻取-切割机，此装置包括电机(1)，支架(2)，岩石切割装置(3)，底座(4)等组成。根据岩石切割装置(3)在支架(2)上的位置调节电机(1)进行第一次大直径的岩石的切割。然后把切割后的大直径的岩石放在底座(4)上面的钻芯虎钳(15)上，取出小直本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵光明，谢理想，孟祥瑞，王向前，高召宁，马文伟，韩东波，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：实用新型
国别省市：
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