[发明专利]循环拉压波动加载岩石剪切蠕变试验系统

摘要

本发明提供一种能够实现法向循环拉压波动加载的岩石剪切蠕变试验系统。其特征是采用法向动态作动器、水平单向作动器、全数字闭环伺服控制器、液压方向控制器、交流伺服电机驱动器、压力腔的有机结合实现法向应力动态长期连续加载与精确控制问题；采用法向拉压反力框架，滚轴承和法向拉压平动传力柱来解决法向拉压反力施加与动力机构响应问题。

主权项

一种能够实现法向循环拉压波动加载的岩石剪切蠕变试验系统，由主机加载框架部分，长期连续动态加载与控制部分，法向拉压反力机构部分，物理量测量部分构成，所述主机加载框架部分由刚性立柱(1)，上横梁(2)，中横梁(3)，底座(4)，水平反力框架(5)，法向拉压垫(14)，水平剪切压垫(15)和剪切约束梁(16)组成，刚性立柱(1)为与上横梁(2)，中横梁(3)，底座(4)组成立柱式法向反力钢结构，水平反力框架(5)为框架式反力钢结构，法向拉压垫(14)为硬化处理钢，与岩样(6)端面大小面积相同，水平剪切压垫(15)和剪切约束梁(16)使样品(6)沿中部发生剪切；所述长期连续动态加载与控制部分由法向动态作动器(7)，法向动态作动器上腔(8)，法向动态作动器下腔(9)，水平单向作动器(10)，岩样下端面(17)，油管(18)，压力腔(19)，水平向交流伺服电机驱动器(21)，法向交流伺服电机驱动器(22)，水平向全数字闭环伺服控制器(23)，法向全数字闭环伺服控制器(24)，液压方向控制器(26)，数据导线(20)和计算机(25)组成，计算机(25)通过数据导线(20)与水平向全数字闭环伺服控制器(23)、法向全数字闭环伺服控制器(24)进行数字信号通信和控制，水平向全数字闭环伺服控制器(23)和法向全数字闭环伺服控制器(24)分别接收法向与水平向物理量测量信号与计算机(25)发出的试验过程信号进行伺服运算，分别通过数据导线(20)调节水平向交流伺服电机驱动器(21)和法向交流伺服电机驱动器(22)，水平向交流伺服电机驱动器(21)和法向交流伺服电机驱动器(22)分别通过数据导线(20)进行自伺服，响应水平向全数字闭环伺服控制器(23)和法向全数字闭环伺服控制器(24)发出的信号，水平向交流伺服电机驱动器(21)和法向交流伺服电机驱动器(22)分别对压力腔(19)施加压力，液压方向控制器(26)根据法向全数字闭环伺服控制器(24)信号对法向动态作动器上腔(8)和法向动态作动器下腔(9)加压，使法向动态作动器(7)对岩样(6)施加拉压动态加载；所述法向拉压反力机构部分由法向拉压反力框架(11)，滚轴承(12)和法向拉压平动传力柱(13)组成，拉压反力框架(11)顶部封闭，底部开口，滚轴承(12)布置反力框架(11)内上部和下部，上部一排，下部二排，下部滚轴承(12)由法向拉压平动传力柱(13)在中间分为二排，滚轴承(12)可在水平方向滚动自转，法向拉压平动传力柱(13)位于法向拉压反力框架(11)内中部，可沿水平方向平动，既可受上部轴承(12)压力，也可受下部轴承(12)压力，同时还能够水平平动，实现了对岩样(6)法向拉压应力与的施加，同时可适应样品水平剪切位移；所述物理量测量部分由法向负荷传感器(27)，法向差动变压位移传感器(28)，水平向差动变压位移传感器(29)和水平向负荷传感器(30)组成。