[实用新型]一种应用于岩石力学和岩土工程试验的滚动减摩装置

说明书

本实用新型涉及岩石力学和岩土工程试验装置技术领域，具体涉及一种应用于岩石力学和岩土工程试验的滚动减摩装置，包括活动板、固定板、弹性连接件和滚动减摩体，活动板和固定板叠放设置，活动板由若干活动块排列组成，活动块和固定板之间、相邻活动块之间分别通过弹性连接件连接，在活动块和固定板的相对面之间、相邻活动块相对面之间还分别对应设有滚动减摩体，固定板和组成活动板的各个活动块在外力作用下，产生相应的坐标位置滚动错位，减摩方向不会受到限制，利用点接触式滚动减摩，满足双向超低减摩的要求，且滚动减摩装置的弹性连接件带自动复位功能，当外力作用消失时，又能自动复位还原减摩装置。

技术领域

本实用新型涉及岩石力学和岩土工程试验装置技术领域，具体涉及一种应用于岩石力学和岩土工程试验的滚动减摩装置。

背景技术

在岩石力学试验中，试件边界与承载垫块之间往往会存在较大摩擦，形成的边界摩擦效应很大程度上会影响试验结果的准确性和可靠性，特别是在某些压缩模型试验时，所用试样往往为砂子、混凝土等浇筑模型试件，试件表面粗糙不光滑，在压缩过程中，试件产生形变会导致边界表面产生较大摩擦力，造成试件内部的应力分布状态不均匀，进而影响试验的准确性。

目前，模型试验中使用最普遍的边界减摩方法就是在模型与试验台架接触的传力板之间涂上硅油或者其它油脂性润滑材料，再覆盖一层聚四氟乙烯薄膜，或再增加一层润滑脂和一层聚四氟乙烯薄膜，通过两层聚四氟乙烯薄膜间的低摩擦系数来起到减摩作用，也有在加载压头与模型之间放置“滚动轴承+承载板+承载块”式减摩盒的减摩措施，但是，对应较大尺寸的模型试验，由于模型边界面积大、受力不均匀性，势必造成模型边界变形不一致，面接触式减摩存在薄膜因变形不协调而被撕裂的情况，减摩效果不理想，滚动轴承式减摩盒，为线性接触式滚动减摩，其减摩方向受到限制，难以满足大面积边界双向减摩的要求。

因此，如何切实、有效的减小模型试样的边界摩擦是试验是否切合实际达到预期效果的关键因素。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提出一种应用于岩石力学和岩土工程试验的滚动减摩装置，利用点接触式滚动减摩，满足双向超低减摩的要求，且滚动减摩装置带自动复位功能，当外力作用消失时，又能自动复位还原减摩装置。

为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种应用于岩石力学和岩土工程试验的滚动减摩装置，所述减摩装置设置在试验试件和承载垫块之间，包括活动板、固定板、弹性连接件和滚动减摩体，活动板和固定板叠放设置，活动板由若干活动块排列组成，活动块和固定板之间、相邻活动块之间分别通过弹性连接件连接，在活动块和固定板的相对面之间、相邻活动块相对面之间还分别对应设有滚动减摩体用于减少相对面之间的摩擦力。

进一步的，所述弹性连接件是弹簧支撑件。

进一步的，所述弹性连接件包括动板弹簧、簧轴、动静板弹簧，动板弹簧设置在相邻活动块之间，动静板弹簧设置在活动块和固定板之间，动板弹簧两端分别通过簧轴与相邻活动块连接，动静板弹簧的两端分别通过簧轴与活动块和固定板连接。

进一步的，所述滚动减摩体是球形滚动体，所述球形滚动体包括球形滚动体A和球形滚动体B，在活动块相对固定板的面上设有凹槽A，球形滚动体A嵌放在凹槽A内，且球形滚动体A远离凹槽A的部分突出凹槽A与固定板接触，在活动块相对相邻活动块的面上设有凹槽B，在凹槽B内嵌固有套管，在套管内由外至内依次设置有球形滚动体B、弹簧座和减摩弹簧，弹簧座的一侧面与减摩弹簧固定连接，弹簧座的另一侧面与球形滚动体B接触，减摩弹簧处于压缩状态，减摩弹簧远离弹簧座的一端通过簧轴固定在在凹槽B底部内壁上，球形滚动体B远离弹簧座的部分突出凹槽B与相邻活动块接触。

进一步的，所述球形滚动体是钢球。

进一步的，在活动块与固定板之间、相邻活动块之间、球形滚动体与活动块和固定板之间均设有填充剂，所述填充剂用于润滑降低摩擦。