用于测试试件抗拉强度的装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于测试试件抗拉强度的装置，属于岩石力学试验技术领域。

背景技术：

科学实验是岩石力学发展的基础，它包括实验室岩石力学的测定，模型实验，现场岩体的原位实验及监测技术，地应力的测定和岩体构造的测定等。岩石的力学性质其中最突出就是岩石的强度，岩石的抗拉强度作为力学的一个重要指标是研究岩石力学不可避免的内容。目前，实验室内多采用间接受拉法，也称劈裂法测定试件的抗拉强度，但这种方法在实验过程中会存在加载点出现应力集中现象，从而导致测得的抗拉强度偏小等问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于测试试件抗拉强度的装置，能有效克服试验过程中加载点出现应力集中现象，通过测量对本装置施加的轴心压力荷载，从而保证对岩石试件测试抗拉强度的精确性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于测试试件抗拉强度的装置，包括上部加压装置和下部承载装置，

上部加压装置包括矩形加压板、矩形固定器安装板Ⅰ、延伸板、下部试件固定器、下对中器和螺纹钢杆Ⅰ，螺纹钢杆Ⅰ为四根，矩形加压板处于矩形固定器安装板Ⅰ上方，矩形加压板与矩形固定器安装板Ⅰ之间通过四根螺纹钢杆Ⅰ固定连接，使矩形加压板与矩形固定器安装板Ⅰ相互平行，矩形固定器安装板Ⅰ上开设四个通孔，四个通孔呈矩形分布，下对中器固定在矩形固定器安装板Ⅰ上表面的中心，下部试件固定器连接在下对中器上部，延伸板固定在矩形加压板的侧部，且延伸板上表面与矩形加压板上表面处于同一平面，延伸板上表面设有圆水准仪；

下部承载装置包括矩形底座、矩形固定器安装板Ⅱ、上部试件固定器、上对中器和螺纹钢杆Ⅱ，矩形固定器安装板Ⅱ处于矩形加压板和矩形固定器安装板Ⅰ之间，矩形底座处于矩形固定器安装板Ⅰ下方，矩形固定器安装板Ⅱ与矩形底座之间通过四根螺纹钢杆Ⅱ固定连接，且四根螺纹钢杆Ⅱ分别穿过矩形固定器安装板Ⅰ的四个通孔，使矩形固定器安装板Ⅱ与矩形底座相互平行，上对中器固定在矩形固定器安装板Ⅱ下表面的中心，上部试件固定器连接在上对中器下部。

进一步，所述上部试件固定器和下部试件固定器结构相同，其中上部试件固定器由固定座、试件夹持部件Ⅰ和试件夹持部件Ⅱ组成，试件夹持部件Ⅰ与固定座固定连接，试件夹持部件Ⅱ与试件夹持部件Ⅰ组成试件安装槽，试件夹持部件Ⅱ与试件夹持部件Ⅰ组通过连接件紧固连接。

进一步，所述试件安装槽为圆台形，试件安装槽远离固定座一端的直径略小于岩石试件的直径、靠近固定座一端的直径略大于岩石试件的直径。

进一步，所述下部试件固定器和下对中器之间铰接；上部试件固定器和上对中器之间铰接。

与现有技术相比，本实用新型采用上部加压装置和下部承载装置相结合方式，具有如下优点：

1、本实用新型采用上下对中器，在进行力学试验时对矩形加压板施加的压力转换为对岩石试件的拉力以后，拉力使上部试件固定器与下部试件固定器的试件安装槽自动对中。

2、本实用新型采用了圆水准仪对本装置进行水平校验，避免了因角度偏差而引起的实验误差。

3、本实用新型采用试件夹持部件Ⅱ与试件夹持部件Ⅰ组成试件安装槽固定试件，其可拆卸性减小了实验的操作难度。

4、本实用新型中的试件安装槽为圆台形，在对矩形加压板施加压力以后，本装置将其转换为对试件的拉力，此时，岩石试件紧紧卡固在试件安装槽，保证岩石试件不会发生偏移，最终使得测出的抗拉强度更加准确。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型中上部加压装置的结构示意图；

图3是本实用新型中下部承载装置的结构示意图；

图4是本实用新型中上对中器和上部试件固定器的连接示意图；

图5是本实用新型中下对中器和下部试件固定器的连接示意图；

图6是本实用新型中上部试件固定器的结构示意图。

图中：1、上部加压装置，1.1、矩形加压板，1.2、螺纹钢杆Ⅰ，1.3、矩形固定器安装板Ⅰ，1.4、下部试件固定器，2、下部承载装置，2.1、矩形底座，2.2、螺纹钢杆Ⅱ，2.3、矩形固定器安装板Ⅱ，2.4、上部试件固定器，2.4.1、固定座，2.4.2、试件夹持部件Ⅰ，2.4.3、试件夹持部件Ⅱ，3.1、圆水准仪，3.2、延伸板，4.1、下对中器，4.2、上对中器。

具体实施方式

下面将对本实用新型做进一步说明。

如图所示，以图1中的上方为上方进行专利描述，本实用新型包括上部加压装置1和下部承载装置2，

上部加压装置1包括矩形加压板1.1、矩形固定器安装板Ⅰ1.3、延伸板3.2、下部试件固定器1.4、下对中器4.1和螺纹钢杆Ⅰ1.2，螺纹钢杆Ⅰ1.2为四根，矩形加压板1.1处于矩形固定器安装板Ⅰ1.3上方，矩形加压板1.1与矩形固定器安装板Ⅰ1.3之间通过四根螺纹钢杆Ⅰ1.2固定连接，使矩形加压板1.1与矩形固定器安装板Ⅰ1.3相互平行，矩形固定器安装板Ⅰ1.3上开设四个通孔，四个通孔呈矩形分布，下对中器4.1固定在矩形固定器安装板Ⅰ1.3 上表面的中心，下部试件固定器1.4连接在下对中器4.1上部，延伸板3.2固定在矩形加压板1.1的侧部，且延伸板3.2上表面与矩形加压板1.1上表面处于同一平面，延伸板3.2上表面设有圆水准仪3.1；

下部承载装置2包括矩形底座2.1、矩形固定器安装板Ⅱ2.3、上部试件固定器2.4、上对中器4.2和螺纹钢杆Ⅱ2.2，矩形固定器安装板Ⅱ2.3处于矩形加压板1.1和矩形固定器安装板Ⅰ1.3之间，矩形底座2.1处于矩形固定器安装板Ⅰ1.3下方，矩形固定器安装板Ⅱ2.3 与矩形底座2.1之间通过四根螺纹钢杆Ⅱ2.2固定连接，且四根螺纹钢杆Ⅱ2.2分别穿过矩形固定器安装板Ⅰ1.3的四个通孔，使矩形固定器安装板Ⅱ2.3与矩形底座2.1相互平行，上对中器4.2固定在矩形固定器安装板Ⅱ2.3下表面的中心，上部试件固定器2.4连接在上对中器4.2下部。

进一步，所述上部试件固定器2.4和下部试件固定器1.4结构相同，其中上部试件固定器2.4由固定座2.4.1、试件夹持部件Ⅰ2.4.2和试件夹持部件Ⅱ2.4.3组成，试件夹持部件Ⅰ2.4.2与固定座2.4.1固定连接，试件夹持部件Ⅱ2.4.3与试件夹持部件Ⅰ2.4.2组成试件安装槽，试件夹持部件Ⅱ2.4.3与试件夹持部件Ⅰ2.4.2通过连接件紧固连接。

进一步，所述试件安装槽为圆台形，试件安装槽远离固定座2.4.1一端的直径略小于岩石试件的直径、靠近固定座2.4.1一端的直径略大于岩石试件的直径。

进一步，所述下部试件固定器1.4和下对中器4.1之间铰接；上部试件固定器2.4和上对中器4.2之间铰接。

本实用新型的具体使用步骤为：将本装置的矩形底座2.1水平摆放，通过观察圆水准仪 3.1对本装置的位置进行调节，直至圆水准仪3.1显示矩形加压板1.1处于水平状态时停止；然后将岩石试件的上下两端分别与上部试件固定器2.4和下部试件固定器1.4固定连接，完成后对矩形加压板1.1施加竖直方向的压力，使上部加压装置1相对于下部承载装置2向下移动，进而矩形固定器安装板Ⅰ1.3和矩形固定器安装板Ⅱ2.3之间的距离增大，直至距离增大到上对中器4.2和下对中器4.1自动对中后，使上部试件固定器2.4、下部试件固定器 1.4、岩石试件、上对中器4.2和下对中器4.1处于同一轴线上，此时对矩形加压板1.1施加的压力转换为对岩石试件的拉力，继续对矩形加压板1.1施加压力即能对岩石试件进行抗拉强度的测试。