一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及岩石真三轴三向刚性加载试验技术领域，更具体的是本发明涉及一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，该装置可用于真三轴试验准备阶段的试件装配。
【背景技术】
[0002]常规的三轴试验仪只能针对轴对称应力状态研究岩石的力学特性，而岩石的真实应力状态一般是不对称，有时是三向应力状态，如平面应变等。岩石真三轴试验能更好的模拟三向应力状态下岩石的力学特性，能更好的解释自然状态下岩石力学行为。真三轴仪按照中主应力施加的不同可以分为三种:刚性水平加压板真三轴仪、柔性水平加压板真三轴仪及刚柔复合板加压真三轴仪，由于在三轴刚性加载真三轴试验中，易出现试样错位使得加载中心偏离的问题，造成试验结果出现严重偏差。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是鉴于岩石真三轴试验的试件与承压垫块装配的上述缺陷，在于提供一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，该装置结构简单，操作简便，其能有效的解决三轴刚性加载过程中试件的装配困难和岩样错位问题。同时本发明还适应于多形状，多尺寸岩石的真三轴试验，使得验证试件尺寸效应的实验更加便利。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0004]—种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，包括基座、带定位孔承压垫块、中心定位螺杆、四个装配螺杆、减磨片。其具体的工作方式如下:
[0005]基座面中心开有一定深度的(非通孔)螺纹孔，直径与中心定位螺杆相同，两者相互配合，承压垫片中心定位孔穿过中心定位螺杆，对于立方体岩样，在基座两条对角线上，开有一定深度四个装配螺杆孔，与四个装配螺杆配合起到定位、固定承压垫片作用;对于长方体岩样，在基座对称轴的两侧开四个装配螺杆孔。
[0006]带定位孔承压垫块，定位孔可由定位螺杆穿过，是承压垫片和试件始终处于中心位置。设有一个中心定位孔，用来控制试样始终处于加载的中心位置，防止偏心现象产生，保证良好的试验精度；四个垫片固定孔，四个装配螺杆穿过固定孔，将所用到的承压垫片按试件装配位置固定，同时防止承压垫片的错位。
[0007]承压垫片与试件端部之间需安防减磨垫片，减磨垫片由聚四氟乙烯薄片与薄铜片组成，能够有效地减小试件与端部的摩擦，减轻真三轴试验加载中端部摩擦效应。
[0008]加压垫片的尺寸始终超出试件尺寸一定长度，避免应力过度集中。
【附图说明】
[0009]图1为一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置主视图。
[00?0]图2为一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置俯视图。
[0011]图3为一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置带定位孔承压垫块的立体图。
[0012]其中该装置包括活塞杆1、加压垫块2、侧围板3，减磨片4、侧向加压垫片5、基座6、带定位孔承压垫块7、四个装配螺杆8、试件9、上加压垫片10、中心定位螺杆11。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对发明作进一步说明:一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，该装置包括活塞杆1、加压垫块2、侧围板3，减磨片4、侧向加压垫片5、基座6、带定位孔承压垫块7、四个装配螺杆8、试件9、上加压垫片10、中心定位螺杆11。根据图1、2所示，其具体的连接关系为:中心定位螺杆U、四个装配螺杆8分别于基座上的螺栓孔装配，螺杆的长度与承压垫片的厚度相适应，分别穿过选定的带定位孔承压垫块7上的定位孔，将螺栓拧紧中心定位完成，承压垫片可根据试样的尺寸选择不同的厚度以满足装配的需求，可以在同一实验条件下对多尺寸试件进行三轴刚性真三轴试验，承压垫片的表面进行粗糙处理，增大接触面的摩擦系数，增加两相互接触面的摩擦阻力。
[0014]试件9放置在已经定位好的承压垫块7上位置完全对正，试件各端部与承压垫片接触面都安放有减磨片，减磨片由聚四氟乙烯按薄片和薄铜片组成，用来减小端部摩擦和试验加载过程中阻止承压垫片移动的摩擦力，如图1、2所示，承压垫块都会超出试样一定尺寸，在加载过程中防止空白角的产生，避免应力过度集中，根据试件尺寸选择侧向加压垫片5，填满试件与围板之间的空隙。外部压力缸与各自的活塞杆I相连通过承压垫块2进行加载。
[0015]本实用新型能够提高试件与承压垫块的装配的精确度，能很好地适应三轴刚性加载真三轴试验，有效地防止承压垫块与试样错位使得加载中心偏离的现象。
[0016]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。
【主权项】
1.一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，该装置包括该装置包括活塞杆、加压垫块、侧围板、减磨片、侧向加压垫片、基座、带定位孔承压垫块、四个装配螺杆、试件、上加压垫片、中心定位螺杆，中心定位螺杆、四个装配螺杆分别于基座上的螺栓孔装配，分别穿过选定的带定位孔承压垫块上的定位孔，试件放置在已经定位好的承压垫块上位置完全对正，侧向加压垫片填满试件与围板之间的空隙，外部压力缸与各自的活塞杆相连通过承压垫块进行加载。2.根据权利要求1所述的一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，其特征在于:所述的中心定位螺杆，可以与基座中心连接，防止加载的偏心。3.根据权利要求1所述的一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，其特征在于带定位孔承压垫块，承压垫板上的定位孔可由定位螺杆穿过，是承压垫片和试件始终处于中心位置。4.根据权利要求1所述的一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，其特征在于加压垫片，加压垫片的尺寸始终超出试件尺寸一定长度，避免应力过度集中。
【专利摘要】本实用新型一种三向刚性加载下多尺寸岩样定位装置，包括基座、带定位孔承压垫块、中心定位螺杆、四个装配螺杆、减磨片。正方形基座中心装配有中心定位螺杆，以及与承压垫块定位孔相配合的四个装配螺杆，承压垫片开有定位孔能与中心定位螺杆及装装配螺杆相配合，起到定位及防错位的作用，承压垫片可加工成不同装配尺寸，在三轴刚性加载实验过程中可根据试件的形状、尺寸选择不同规格的承压垫片；承压垫片与试件端部安防减磨片，减磨片由薄铜片与聚四氟乙烯垫片等组成。本实用新型装配结构简单，操作方便，适应三向刚性加载下岩石真三轴试验，可以对多尺寸、多形状试件进行试验，解决三向刚性加载下试样的中心定位问题，避免试件错位。
【IPC分类】G01N3/04
【公开号】CN205301069
【申请号】
【发明人】陈绪新, 秦哲, 朱合轩
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月1日