[发明专利]一种制作圆柱形节理试件的线切割装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种试样制作设备，具体涉及一种用于制作圆柱形节理试件线切割装置。 

背景技术

岩体中的节理、层面、裂隙、片理、劈理面等Ⅳ、Ⅴ结构面会破坏岩体的完整性和影响其物理力学特性，而这类结构面的产状、迹长、粗糙度、连通率、有无充填等几何参数是影响节理岩体力学特性的重要因素，也是现有试验研究的重点内容。节理试件结构复杂，制备满足所需的试件是试验过程中的重要环节。制备天然节理试件存在扰动大、数量难以满足需求、制样成功率低等问题；常规制样采用刀片切割节理试件会导致离散性过大；采用水刀切割节理试件，切割设备价格高昂；采用陶瓷试件，制作工艺复杂，难以实现。而相似材料模型成本低廉、容易成型、制作方便、可反复使用，更重要的是，其具有力学特性与岩体相似、力学性能稳定、受外界条件影响小等特点。相似材料模型是一种理想的试验材料，可通过简单的设备制作试验所需的试件。

发明内容

为了解决现有技术制样采用刀片切割节理试件会导致扰动大、离散性过高，采用水刀切割节理试件价格高昂，试件制备数量难以满足需求、制样成功率低等问题，本发明提供一种圆柱形节理试件相似材料线切割制样装置。

本发明的目的是这样实现的：一种制作圆柱形节理试件的线切割装置，包括一下部的底座，在下部的底座上设有支架和压力弹簧组件，支架包括与底座连接的垂直臂和与垂直臂连接的水平臂，在支架的水平臂内设有往复电机组件和驱动齿轮组件，往复电机组件通过活塞与另一端带有调节器的可调节金刚砂绳组件连接，驱动齿轮组件与调速电机相配合，在压力弹簧组件顶部设有承载转盘。

所述的调节器为弹簧或吊锤。

本发明提供的制作圆柱形节理试件的线切割装置，通过往复电机组件的换向工作，带动活塞与可调节金刚砂绳组件快速往复运动，利用金刚砂绳完成试件的切割；本装置中设置有与金刚砂绳连接的弹簧或重锤，可吸收可调节金刚砂绳组件往复运动位移的作用，以实现对试件的持续切割；压力弹簧组件顶端为盛放试件的承载转盘，压力弹簧组件自身有一定的弹性，以适应不同高度的试件；调速电机组件可带动驱动齿轮组件，从而使试件转动，以实现在可调节转速的条件下进行周向切割。

综上，本发明可以满足节理试件力学特性试验所需试件数量众多、扰动小、离散性小等要求，为保证系统地研究节理试件力学特性提供基础保障。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

本发明的结构如图1所示：主要由底座1、支架2、压力弹簧组件3、往复电机组件4、驱动齿轮组件5、活塞6、可调节金刚砂绳组件7、调节器弹簧或重锤8、调速电机组件9、承载转盘10、预制好节理的试件11等组成。其中，底座1与支架2焊接相接，支架2由水平臂和垂直臂构成，垂直臂与底座焊接，水平臂与垂直臂连接，压力弹簧组件3固定连接于底座1之上，支架2的水平臂中设有往复电机组件4，并与活塞6一端相连，活塞6另一端连有可调节金刚砂绳组件7，金刚砂绳组件7最下端与调节器8连接，位于支架2水平譬上部的调速电机组件9通过齿轮与驱动齿轮组件5相连，试件11位于承载转盘10与驱动齿轮组件5之间。

本发明的工作原理如下：

试件装载：首先将压力弹簧组件下压，将试件11放到压力弹簧组件3顶部的承载转盘10上，然后缓慢释放压力弹簧组件3使其上升并与驱动齿轮组件一起压紧试件。

准备切割：先启动往复电机组件4并带动活塞6往复运动，使可调节金刚砂绳组件7上下高速摩擦切割试件11表面，同时调整可调节金刚砂绳组件7沿试件径向运动至设定半径；

试件切割：再启动调速电机9，电机同时带动齿轮驱动组件5，使试件11在承载转盘10上转动，并使金刚砂绳组件7沿周向切割试件11表面；

试件卸载：先关闭往复电机组件4，调节金刚砂绳组件7偏离试件11，再关闭调速电机组件9，待齿轮驱动组件5停止转动时，将压力弹簧组件3下压即可取出试件。

本实施例是用来说明本发明的，并不对本发明做任何限制。