[实用新型]软岩三轴蠕变试验横向应变测量的引伸计

说明书

技术领域

本实用新型属于试件的横向应变测量仪器，特别涉及一种用于软岩试件横向应变测量的仪器。

背景技术

软岩是一种变形较大的岩石，由于至今还没有能够测量20％以上应变的应变计和引伸计，因此，在常围压三轴试验中，对于软岩横向大变形的测量，一般采用以下两种方法：(1)间接测量方法，通过测量岩样的体积变化(即测量压力室内油液的排出量)和轴向变形量，计算出软岩的横向变形量。(2)试验完成后测量试样的最终横向变形。上述这两种方法存在的问题是：前者测量到的是软岩的平均横向变形，与一般试验测到的横向应变有一定差别；后者则不能测到试验过程中每个阶段试样的横向应变。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种软岩三轴蠕变试验横向应变测量的引伸计，以准确地测量试验过程中每个阶段软岩试样的横向应变。

本实用新型所述引伸计包括滑环、支架、引伸臂、敏感元件和弹簧；滑环为一个，其内径大于上压头和下压头最大变形后的外径(上下压头的最大径向变形依据其弹性常数和试验机的最大荷载计算或实测确定)，以保证滑环在测量过程中沿上压头和/或下压头的轴向自由滑动，其轴向高度和壁厚无严格要求；支架为两付，对称安装在滑环的外环面两侧并与滑环固连；引伸臂为两条，两引伸臂的一端分别与一付支架铰接，两引伸臂的另一端均安装有触头和弹簧挂钩，所述触头垂直于引伸臂安装(引伸臂的长度根据试件尺寸、纵向变形范围、测量断面的位置综合考虑，可设计不同长度的引伸臂，以满足测量的需要)；敏感元件为两件，两敏感元件的一端分别固定在两支架上，两敏感元件的另一端固定在与所述支架铰接的引伸臂的铰接端端部；弹簧为两根，两弹簧的两端分别与安装在两条引伸臂上的弹簧挂钩连接；两支架上和两引伸臂的铰接端均设置有引伸臂定位孔并配备有定位销。

实验表明，滑环内径的优选方案是：滑环内径比上压头和下压头最大变形后的外径大0.1mm～1mm。

上述引伸计中的敏感元件由弹性体和贴在弹性体上的电阻应变片构成，组装时，弹性体的两端分别与支架和引伸臂的铰接端端部固连。所述弹性体为弧形体或平直状体。

上述引伸计中的引伸臂为矩形杆状体或圆形杆状体。

本实用新型所述引伸计的使用方法：

(1)将软岩试件置于试验机的上压头与下压头之间并套上密封套；

(2)将引伸计的滑环套装在上压头或/和下压头上；

(3)拔出引伸计上的定位销，使引伸计的引伸臂处于可转动状态；

(4)将两引伸臂端部的触头调整至软岩试件的待测断面处，使两弹簧形成的弹性环套在软岩试件上；

(5)操作试验机，使上压头与下压头对软岩试件施压，软岩试件轴向压缩，横向膨胀，致使引伸臂绕与支架的铰接处转动，导致敏感元件的弹性体变形并引起敏感元件的电阻应变片阻值发生变化，然后采用电阻应变测量法(见《岩体测试与探测》第3章，程久龙等编著，地震出版社，2000年)得到软岩试件的横向应变值。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型所述引伸计测量量程大，保证了软岩发生大变形时横向应变的测量，并且可准确地测量试验过程中每个阶段软岩试样的横向应变。

2、使用多个引伸臂长度不同的引伸计，可同时测量一个试件上多个断面的横向应变。

3、本实用新型所述引伸计结构简单，易于制作，填补了软岩大变形三轴蠕变试验横向应变电子自动测量的空白。

附图说明

图1是本实用新型所述引伸计的一种结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是本实用新型所述引伸计的又一种结构示意图；

图5是敏感元件的一种结构示意图；

图6是图5的俯视图；

图7是敏感元件的又一种结构示意图；

图8是图7的俯视图；

图9是软岩三轴蠕变试验横向应变测量时，试件与引伸计的安装方式图。

图中，1-滑环、2-支架、3-引伸臂、4-触头、5-弹簧挂钩、6-敏感元件、7-定位销、8-铰轴、9-弹簧、10-引伸臂定位孔、11-弹性体、12-电阻应变片、13-上压头、14-引伸计I、15-软岩试件、16-引伸计II、17-引伸计III、18-下压头。

具体实施方式

实施例1