[发明专利]一种多应力梯度可调速落锤冲击试验方法

说明书

本发明一种多应力梯度可调速落锤冲击试验方法，涉及动态冲击试验领域，具体包括实验机安装、实验机调试、试块固定、冲击试验四个步骤，将冲击锤上的限位孔套入支撑柱，控位卡杆穿过支撑顶板连接冲击锤与控位齿轮，将试验机与控制器连接；利用控制器控制试验机进行上下伸缩，校准误差；利用固定销对滑移底板进行限位；根据设计试验要求，启动控位齿轮转动，达到冲击锤同时抵达试块表面，且不同位置实现不同应力梯度。本发明具有操作简单、结果可靠、成本低、获得多应力及冲击速率梯度下煤岩体受动载扰动试验结果的特点。

技术领域

本发明涉及动态冲击试验领域，具体涉及一种多应力梯度可调速落锤冲击试验方法。

背景技术

工程煤岩体在现实中，常受到动载荷作用，煤岩的动载特性研究具有重要意义。目前，对于煤岩体的动力学特性研究多采用SHPB、落锤冲击试验机进行研究，其中落锤冲击试验机结构简单获得了广泛应用。但工程煤岩体在受到动载扰动时，往往同一煤岩体的不同位置受到不同的冲击荷载及冲击速率，而大多落锤冲击试验未能提供多应力及多冲击速率梯度同时加载的试验方法，未能反映真实受力情况，所获得动力学实验结果与其真实特性存在出入。

基于上述，要想获得工程煤岩体真实的动力学参数与特性，实验设备应能反映真实受力情况，即在受到动载作用时，岩石也应同时处于不同应力及冲击速率梯度状态。为此，本发明提供一种多应力梯度可调速落锤冲击试验方法，该方法具有操作简单、结果可靠、成本低、获得多应力及冲击速率梯度下煤岩体受动载扰动试验结果的特点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种多应力梯度可调速落锤冲击试验方法。

本发明采用如下技术方案实现：

一种多应力梯度可调速落锤冲击试验方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一，安装落锤冲击试验机：

所述落锤冲击试验机包括固定底座、支撑顶板、滑移底板、滑移底轨、冲击锤、控位卡杆、控位齿轮；先将所述滑移底板放置于固定底座上方的滑移底轨上，再将冲击锤上的限位孔套入固定底座上方的支撑柱，然后将与冲击锤连接的控位卡杆的另一端穿过支撑柱上方设置的支撑顶板后连接控位齿轮；最后将安装落锤冲击试验机与控制器连接；所述冲击锤为多个；

步骤二，调试试验机：

检查所述限位孔及控位卡杆上的润滑油，利用控制器控制冲击锤沿着支撑柱上下滑动，并测试冲击锤实际下落速度与设计下落速度、实际冲击载荷与设计冲击载荷之间的误差，并进行校准；

步骤三，固定试验试块：

将试验试块放置于滑移底板上，并将滑移底板滑动至冲击锤下方，利用固定销对滑移底板进行限位；

步骤四，进行冲击试验：

根据设计试验中对试验试块的不同位置处不同应力梯度的要求，利用控制器控制多个冲击锤到达不同的初始位置，并设置所述多个冲击锤对应不同梯度的冲击速度及冲击载荷，然后，启动对应于各冲击锤的控位齿轮转动，进而带动多个冲击锤同时抵达试块表面，以实现试验试块的不同位置处不同应力梯度。

进一步的，步骤一中，冲击锤可根据实际需要选择安装数量。

进一步的，步骤四中，通过控制控位齿轮具有不同转速实现多个冲击锤对试块不同位置处不同梯度应力加载的控制。

进一步的，所述多个冲击锤所到达的不同的初始位置在竖直方向上具有不同的高度。

本发明具有以下有益效果：

本发明具有操作简单、结果可靠、成本低、获得多应力及冲击速率梯度下煤岩体受动载扰动试验结果的特点。

附图说明