一种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，涉及岩石力学试验【技术领域】，包括底座（1）、垫块（2）、上垫条（6）、下垫条（7）、立柱（4）、定位架（3）和弹簧（5）。本实用新型结构简单，设计巧妙，设计了内部梯形中空的定位架，通过垫块作用于圆柱体试件上，使试件随自身重力向下运动至定位架内，调整试件的对中位置，直到试件底部接触下垫条稳定，试件位置自动调试结束，无需人工调试，定位架虽然在试验之前与试件接触，起到调节对中位置的主导作用，但是其作用力相对于试验开始后的作用力可忽略不计，定位准确后的试验数据精准，误差小，拆装方便，无需人工调试，提高测试效率。
【专利说明】—种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及岩石力学试验【技术领域】，具体地说是一种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置。
【背景技术】
[0002]岩石抗拉强度是指岩石样品在拉力作用下达到破坏时的极限应力值。岩石的抗拉强度远比抗压强度小，因此在岩石钻进、爆破、地下工程等方面，岩石抗拉强度是一个不可缺少的重要参数。
[0003]岩石抗拉强度试验方法可分直接法和间接法两类。直接法与用于金属试验的方法类似。这种试验要求夹持器不损伤试件表面，施加载荷应严格地与试件轴相平行，以免产生弯曲所导致的应力集中。间接法此法种类较多，常用的有圆盘、圆柱体径向压裂法。圆盘径向压裂法是著名的“巴西法”，即用一个实心圆盘，使之受径向压缩而破坏，求抗拉强度。圆柱体径向压裂法通常是用两个接触点对圆柱体加压求抗拉强度。
[0004]《水利水电工程岩石试验规程SL264-2001》中规定:通过试件直径的两端，在试件的侧面沿轴线方向画两条加载基线，将两根垫条沿加载基线固定。对于坚硬的和较坚硬的岩石应选用直径为Imm钢丝为垫条，对于软弱和较软弱的岩石应选用宽度与试件直径之比为0.08-0.1的硬纸板或软木条为垫条。将试件置于试验机承压板中心,调整球形座,使试件均匀受力，作用力通过两条垫片所确定的平面；《工程岩体试验方法标准GB/T50266-99》中规定:通过试件直径的两端，沿轴线方向划两条相互平行的加载基线。将2根垫条沿加载基线，固定在试件两端。将试件置于试验机承压板中心，调整球形座，使试件均匀受荷，并使垫条与试件在同一加载轴线上。
[0005]付志亮主编的《岩石力学试验教程》一书中所展示的岩石抗拉强度测定装置(图4-8)，因岩石受力面太大，会增大试验误差；沈明荣、陈建峰等人编著的《岩体力学》一书中给我们展示了一种最简单的试验装置(图2-7)，但由于此装置需要试验员手动矫正，因此结果不是很好，会造成较大误差。
[0006]中国科学院武汉岩土力学研究所杨春和等人的劈裂发测定岩石抗拉强度的试件夹具(CN101936851 A)虽然改进了试验装置，提高了试验精度，但夹具结构较复杂，且由于连杆相连会间接影响试验精度。
【发明内容】
[0007]为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，结构简单，对操作人员的操作技能要求较低，符合行业规范要求，保证试验数据精准。
[0008]为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0009]一种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，包括底座、垫块、上垫条和下垫条，还包括立柱、定位架和弹簧，所述立柱设置为两个，并且对称固定于底座的两端中间位置，所述两个立柱上分别套设有弹簧，所述定位架的内部空间设置为与圆柱体试件相适配的上宽下窄的梯形中空，并且所述定位架的两端穿设于两个立柱上，所述垫块的底面中部固定设置突出于底面的上垫条，所述底座上表面与上垫条垂直对应的位置固定有突出于上表面的下垫条，所述垫块上设置有与两个立柱相适配的孔，圆柱体试件放入定位架后，垫块穿过立柱设置于圆柱体试件的上方。
[0010]所述底座上设置有两个弹簧槽，所述立柱穿过弹簧槽固定于底座内，所述弹簧套设于立柱上并且其底部固定设置于弹簧槽内。
[0011]所述定位架的底部与下垫条相对应的位置开设有槽，所述下垫条嵌入定位架内。
[0012]所述立柱与垫块、定位架之间连接的孔内表面光滑，所述垫块和定位架可沿立柱自由滑动并且紧密接触。
[0013]所述底座、定位架和垫块的外表面均为底面相对一致的规则长方体。
[0014]本实用新型结构简单，设计巧妙，设计了内部梯形中空的定位架，通过垫块作用于圆柱体试件上，使试件随自身重力向下运动至定位架内，调整试件的对中位置，直到试件底部接触下垫条稳定，试件位置自动调试结束，无需人工调试，定位架虽然在试验之前与试件接触，起到调节对中位置的主导作用，但是其作用力相对于试验开始后的作用力可忽略不计，定位准确后的试验数据精准，误差小，拆装方便，无需人工调试，提高测试效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型整体结构示意图；
[0016]图2为本实用新型的纵切面示意图；
[0017]图3为本实用新型定位架的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述:
[0019]如图1-3所示为本实用新型的一个具体实施例，该用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，包括底座1、垫块2、上垫条6和下垫条7，立柱4、定位架3和弹簧5。
[0020]所述立柱4设置为两个，并且对称固定于底座I的两端中间位置，所述两个立柱4上分别套设有弹簧5，为了确保弹簧5的稳定性，所述底座I上设置有两个弹簧槽，所述立柱4穿过弹簧槽固定于底座I内，本实施例中选择焊接的方式固定立柱4，所述弹簧5穿过立柱4上设置于弹簧槽内。
[0021]所述定位架3的内部空间设置为与圆柱体试件相适配的上宽下窄的梯形中空，所述定位架3的两端穿设于两个立柱4上，其与立柱4接触的孔内表面光滑，并且试验前涂抹润滑油，保证定位架3在立柱4上滑动自如且紧密接触。
[0022]所述垫块2的底面中部固定设置突出于底面的上垫条6，所述底座I上表面与上垫条6垂直对应的位置固定有突出于上表面的下垫条7,上垫条6和下垫条7的固定可选用常规的嵌入式，如本实施例，即是在垫块2的底面中部和底座I的上表面相对位置分别开设槽，将两个垫条分别放置于槽内。所述垫块2上设置有与两个立柱4相适配的孔，圆柱体试件放入定位架3后，垫块2穿过立柱4设置于圆柱体试件的上方，所述垫块2与立柱4接触的孔内表面光滑，并且试验前涂抹润滑油，保证垫块2在立柱4上自由滑动并且紧密接触。[0023]为了配合底座I上的下垫条7的位置，所述定位架3的底部与下垫条7相对应的位置开设有槽。
[0024]作为优选的方式，所述底座1、定位架3和垫块2的外表面均为底面相对一致的规则长方体，保证本装置外形协调美观，操作方便。
[0025]本实用新型在使用过程中，将下垫条7嵌入底座I垫条槽中，将两个弹簧5通过立柱4放于弹簧槽中，将定位架3穿过立柱4通过弹簧5与底座I接触，而后将试件8放置于定位架3内，试件8在重力的作用下必然会与定位架3内的两个面接触，这样试件8的直径将通过装置的中轴线，保证了试件8位置的正确放置，最后将上垫条6放于垫块2的垫条槽中，将垫块2穿过立柱4放在试件8上即可开始预加载。预加载开始后，在压力的作用下垫块2将通过试件8迫使定位架3受力向下运动，当试件8被顶到与下垫条7接触时，此时试件8与定位架7虽然存在力但是极小，可以忽略不计，试件8此时主要受上下两个垫条的作用，随后开始正式试验。
[0026]试验使用的试件要求同《水利水电工程岩石试验规程SL264-2001》和《工程岩体试验方法标准GB/T50266-99》的试件标准相同，保证试验的精度。
[0027]使用本发明进行抗拉试验的典型试验步骤:
[0028]1、在压力试验机的上下压头之间放置本装置；
[0029]2、将试件8放于定位架3上，垫块2通过上垫条6压在试件8上。
[0030]3、启动试验机，开始预加载，在压力达到0.2KN时停止预加载，此时试件几乎只受上下垫条作用。
[0031]4、开始正式试验，直至出现曲线高峰，试件沿上下垫条的直径线劈裂。
[0032]5、试验结束，拿出试件。
[0033]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本【技术领域】的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，包括底座(I)、垫块(2)、上垫条(6)和下垫条(7)，其特征在于，还包括立柱(4)、定位架(3)和弹簧(5)，所述立柱(4)设置为两个，并且对称固定于底座(I)的两端中间位置，所述两个立柱(4)上分别套设有弹簧(5)，所述定位架(3)的内部空间设置为与圆柱体试件相适配的上宽下窄的梯形中空，并且所述定位架(3)的两端穿设于两个立柱(4)上，所述垫块(2)的底面中部固定设置突出于底面的上垫条(6)，所述底座(I)上表面与上垫条(6)垂直对应的位置固定有突出于上表面的下垫条(7)，所述垫块(2)上设置有与两个立柱(4)相适配的孔，圆柱体试件放入定位架(3)后，垫块(2)穿过立柱(4)设置于圆柱体试件的上方。
2.根据权利要求1所述的用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，其特征在于，所述底座(I)上设置有两个弹簧槽，所述立柱(4)穿过弹簧槽固定于底座(I)内，所述弹簧(5)套设于立柱(4)上并且其底部固定设置于弹簧槽内。
3.根据权利要求1所述的用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，其特征在于，所述定位架(3)的底部与下垫条(7)相对应的位置开设有槽，所述下垫条(7)嵌入定位架(3)内。
4.根据权利要求1所述的用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，其特征在于，所述立柱(4)与垫块(2)、定位架(3)之间连接的孔内表面光滑，所述垫块(2)和定位架(3)可沿立柱(4)自由滑动并且紧密接触。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的用于巴西法测试岩石抗拉强度的试验辅助装置，其特征在于，所述底座(I)、定位架(3)和垫块(2)的外表面均为底面相对一致的规则长方体。
【文档编号】G01N3/08GK203465145SQ201320622241
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日
【发明者】陈绍杰, 王怀远, 张培森, 刘江波, 王海龙, 闵瑞 申请人:山东科技大学