[发明专利]一种岩石-金属复合运动摩擦实验装置

摘要

本发明涉及一种岩石‑金属复合运动摩擦实验装置，包括工作台（1）、正压力施加机构（2）、滑动机构（3）、岩石夹持机构（4）和振动机构（5），正压力施加机构（2）固定在工作台（1）上方一侧；滑动机构（3）竖直安装工作台（1）上方中部；岩石夹持机构（4）设置于滑动机构（3）的前侧，振动机构（5）的输出端与支撑架（24）的底部紧固连接。本发明的优点在于：该装置上振动、接触力、滑动速度、摩擦力等参数均能定量控制与监测，为定量评价钻柱与井壁接触后振动参数对滑动、振动滑动的摩擦阻力影响的规律提供手段，能够实现岩石和金属相对滑动、相对振动和滑动+振动同时进行的实验需求，结构简单、使用方便。

主权项

1.一种岩石‑金属复合运动摩擦实验装置，其特征在于：包括工作台（1）、正压力施加机构（2）、滑动机构（3）、岩石夹持机构（4）和振动机构（5），所述的正压力施加机构（2）固定在工作台（1）上方一侧，正压力施加机构（2）包括支座A（6）、转轴支架A（7）、拉压传感器A（10）、支座B（12）和万向球（14），支座A（6）固定在工作台（1）上，转轴支架A（7）的一端通过转轴A（8）铰接安装在支座A（6）上，另一端通过正反螺栓（9）与拉压传感器A（10）的一端紧固连接，拉压传感器A（10）的另一端与万向球支座（11）的一端连接，万向球支座（11）的另一端固定安装有多个万向球（14），支座B（12）固定在工作台（1）上，支座B（12）上通过转轴B（13）与转轴支架B的一端铰接相连，转轴支架B的另一端与万向球支座（11）的中部铰接相连；所述的滑动机构（3）竖直安装工作台（1）上方中部，滑动机构（3）包括滑台座（15）、滑轨（16）、滑台（17）、电机（18）、关节轴承（19）、拉压传感器B（22）和金属试件（23），滑台座（15）垂直于工作台（1），滑台座（15）上沿竖直方向安装有两个相互平行的滑轨（16），滑台（17）与滑轨（16）滑动配合，滑台座（15）的中部竖直安装有丝杠（19），丝杠（19）的上端与电机（18）相连，丝杠（19）的中部螺纹部分与滑台（17）配合连接，滑台（17）通过连接件（21）与关节轴承（20）连接，关节轴承（20）与拉压传感器B（22）的一端传动连接，拉压传感器B（22）的另一端与金属试件（23）连接，所述的万向球（14）顶压在金属试件（23）的侧面上；所述岩石夹持机构（4）设置于滑动机构（3）的前侧，岩石夹持机构（4）包括支撑架（24）和锁紧件（25），支撑架（24）的一侧开有用于容纳岩样（26）的凹槽，凹槽的开口方向朝向金属试件（23），凹槽的上方安装有用于固定岩样（26）的锁紧件（25）；所述的振动机构（5）安装在工作台（1）的下部，振动机构（5）的输出端与支撑架（24）的底部传动连接。