[实用新型]一种快速制备岩石直接拉伸试样的装置

说明书

本实用新型涉及一种快速制备岩石直接拉伸试样的装置，属于岩石力学试验技术领域，该装置包括基座和倒L型支架，基座和倒L型支架形成基本框架，基本框架内侧竖直设置有滑轨，滑轨上设置有与其相配合的滑块，滑块上通过第一连接件连接有旋转下拉机构，旋转下拉机构下方设置有钢套筒；基座上依次安装有水平调节平台、倾斜调节平台和电磁吸盘A，电磁吸盘A上吸附一钢套，岩石直接拉伸试样包括岩棒、套设在岩棒两端的钢管和分别位于钢管两端的塑料扣盖。本实用新型能够采用旋转下拉方式快速制备出高精度的双端钢管胶结型岩石直接拉伸试样，能有效排除胶结不均匀、胶结偏心等缺陷，具有经济便捷，结构简单，操作灵活等优点。

技术领域

本实用新型涉及岩石力学试验技术领域，尤其是一种快速制备岩石直接拉伸试样的装置。

背景技术

抗拉强度是岩石的一项重要力学参数，很多岩石材料发生破坏或失稳往往是由于局部或整体承受拉应力引起的，实际工程中岩体受拉破坏也是常见的破坏类型。地下洞室和巷道的开挖会引起周围应力的重新分布，在拱顶或者边墙部位容易出现拉应力；人工边坡表面附近，由于自由面的存在，拉应力也经常存在；在煤矿开采或者巷道掘进过程中，冒顶、冲击地压以及煤与瓦斯突出等动力灾害事故时有发生，这些往往也与煤岩层受拉破坏相关。因此，准确测定工程相关岩体的抗拉强度，对工程和人员安全均有重要意义。

目前测定岩石抗拉强度的主要方法有直接拉伸法、巴西劈裂法、正方形板对轴压裂法、圆盘弯曲拉伸法和水压致裂法等，常用的是直接拉伸法和巴西劈裂法。巴西劈裂试验所得结果有时不能获取分析问题所需的足够信息，甚至不能反映问题的本质，这就限制了这一研究方法的进一步发展和应用。直接拉伸试验结果更加符合岩石受拉的实际情况，但是岩石试样加工比较困难，费用较高；且在制样或试验时，人为因素影响较大，试件安放较慢，不利于进行大批量试验测试；另外试验加载过程中由于试样精度不够或加载不合理，有时会出现偏心受拉，不能保证拉力通过试样中心轴。因此，为了加快试验速度、提高试验精确度、同时保证试验过程的安全可靠性，有必要开发出一种精准快速的岩石直接拉伸试样制备装置及试验方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出了一种快速制备岩石直接拉伸试样的装置，且该装置结构紧凑、操作简单，可以快速制备岩石直接拉伸试样，制备效率高。

本实用新型采用以下技术方案：

一种快速制备钢管粘结性岩石直接拉伸试样的装置，包括基座和倒L型支架，所述基座和倒L型支架形成基本框架，基本框架内侧竖直设置有滑轨，所述滑轨上设置有与其相配合的滑块，所述滑块上通过第一连接件连接有旋转下拉机构，所述旋转下拉机构下方设置有钢套筒，通过该旋转下拉机构可将岩棒旋转进入灌有适量胶结剂的钢管内，钢管另一端已用塑料扣盖封堵以防止胶液流出；

所述基座上依次安装有水平调节平台、倾斜调节平台和电磁吸盘A，所述电磁吸盘A上吸附一钢套，所述钢套用于放置岩石直接拉伸试样，所述岩石直接拉伸试样包括岩棒、套设在岩棒两端的钢管和分别位于钢管两端的塑料扣盖，即岩石直接拉伸试样包括 1个岩棒、2个钢管和2个塑料扣盖，所述岩棒与钢管之间，以及岩棒与塑料扣盖之间均通过胶结剂粘结在一起，此处的岩棒宜采用高精度取芯钻机制成，粘结在钢管内的部分为胶结夹持端，中间自由段为试验部分。

优选的，所述旋转下拉机构包括轴承座、轴承、转轴和下拉把手，所述轴承座通过第一连接件与滑块连接并能够跟随滑块沿滑轨作上下移动，所述第一连接件包括一竖向连接板和水平连接板，所述竖向连接板通过螺栓固定于滑块侧边，水平连接板上螺栓固定轴承座，水平连接板中部设置有通孔，轴承座上安装轴承，转轴穿过通孔与轴承内圈固定连接；

所述转轴上方固定有旋转盘，所述转轴下方设置有第二连接件，所述第二连接件通过螺栓连接钢套筒；

优选的，所述下拉把手设置于轴承座两侧，用于人工上下移动。