[发明专利]一种测试岩石材料压缩与剪切性能的一体化装置

说明书

本发明公开了一种测试岩石材料压缩与剪切性能的一体化装置，属于岩石材料的压缩和剪切性能测试技术领域，包括剪切压板组件、上压板组件和固定的下压板组件；上压板组件连接有上压板动力源；剪切压板组件连接有剪切压板动力源；上压板组件、下压板组件和剪切压板组件均包括压头和可分离式压板，可分离式压板具有容纳压头下端的中部镂空腔，压头下端的左右两侧面与中部镂空腔内的左右两侧面具有相对应适配的咬合纹路，可分离式压板的下端具有匹配试样的试样夹持面；上压板组件和下压板组件的试样夹持面相对设置。形成了一体化的岩石材料压缩和剪切测试便携装置，针对不同形状和尺寸的岩石材料试件可更换相应的可分离式压板。

技术领域

本发明属于岩石材料的压缩和剪切性能测试技术领域，具体涉及一种测试岩石材料压缩与剪切性能的一体化装置。

背景技术

在现有技术中，岩石材料的单轴压缩和剪切性能测试一般通过分离的压缩试验机械和剪切试验机械独立进行。在进行单轴压缩性能测试时，一般采用万能试验机进行同轴垂向施压，通常将试样放置于上、下(或左、右)压板之间 (压板的面积大于或等于试验面积)，通过压板施加一定速率或大小的压力作用于试样；在进行剪切性能测试时，一般采用传统的直剪仪进行侧向剪切，通常通过对试样上部施加一定的压力进而稳定试件，再对试样上部或下部施加侧向推力(剪力)。

这种方式存在以下缺陷：

1.岩石材料的单轴压缩和剪切测试属于其基本的力学性能测试，将两种测试用不同的仪器分别单独进行测试，增加了测试工序，且需要较多的经费购买或制作两类仪器；

2.岩石材料的单轴压缩和剪切测试中的压板需要针对不同的试样形状和尺寸进行更换，但现有的测试仪器压板和上、下剪盒的更换并不简便，甚至仅针对一种形状或尺寸的试样；

3.传统的直剪方式需要对试件上部施加一定的压力进而稳定试件，否则在侧向推力(剪力)的作用下，试件容易发生迁移和翻转，但由于上方压力的影响，所测得的结果并非岩石体本身的纯剪切性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测试岩石材料压缩与剪切性能的一体化装置，以解决分别测试增加了工序和不便更换压板的问题。

为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种测试岩石材料压缩与剪切性能的一体化装置，包括剪切压板组件、上压板组件和固定的下压板组件；上压板组件位于下压板组件的上方，并连接有驱动其升降的上压板动力源；剪切压板组件位于下压板组件的一侧，并连接有驱动其升降的剪切压板动力源；上压板组件、下压板组件和剪切压板组件均包括压头和可分离式压板，可分离式压板具有容纳压头下端的中部镂空腔，压头下端的左右两侧面与中部镂空腔内的左右两侧面具有相对应适配的咬合纹路，可分离式压板的下端具有匹配试样的试样夹持面，可分离式压板自中部镂空腔的中部分割为左部和右部，左部和右部可拆卸连接；上压板组件和下压板组件的试样夹持面相对设置。

作为进一步可选方案，所述上压板组件和剪切压板组件的压头分别与上压板动力源和剪切压板动力源固定连接。

作为进一步可选方案，所述可分离式压板包括上层、中层和下层，中部镂空腔开设在中层。

作为进一步可选方案，所述剪切压板动力源和上压板动力源均设置有位移传感器。

作为进一步可选方案，所述剪切压板动力源与剪切压板组件之间、以及上压板动力源与上压板组件之间均设置有压力传感器。

作为进一步可选方案，还包括机架，下压板组件和剪切压板动力源安装于机架下部，上压板组件安装于机架上部，机架外具有透明隔档门。

作为进一步可选方案，所述试样夹持面为圆弧面或平面。

作为进一步可选方案，所述可分离式压板的下端固定有圆弧板，圆弧板的圆弧表面为所述试样夹持面。

作为进一步可选方案，所述左部和右部螺栓连接。