[发明专利]岩石摩擦实验装置及方法

摘要

本发明提供一种岩石摩擦实验装置及方法，该岩石摩擦实验装置包括待测岩石固定组件、作用力施加组件和检测组件。待测岩石固定组件包括滑动槽和固定槽，滑动槽中的待测岩石和固定槽中的待测岩石具有相对的摩擦面，滑动槽可相对于固定槽滑动。作用力施加组件中的正压力施加机构在垂直于滑动槽的滑动方向施加压力，切向力施加机构在滑动槽上施加沿滑动槽的滑动方向的作用力。检测组件中的位移传感器检测滑动槽相对于固定槽的移动距离，拉力传感器检测切向力施加机构带动滑动槽滑动时的作用力，从而获得待测岩石的摩擦系数和摩擦强度。因此，本发明提供的岩石摩擦实验装置及方法适用于形状不规则岩石的实验测定，提高实验结果的精确度。

主权项

1.一种岩石摩擦实验装置，其特征在于，包括待测岩石固定组件、作用力施加组件和检测组件；所述待测岩石固定组件包括一个滑动槽和至少一个固定槽，所述滑动槽和所述固定槽均用于放置相同质地的待测岩石，且所述滑动槽中的所述待测岩石和所述固定槽中的所述待测岩石具有相对的摩擦面，其中，所述待测岩石均嵌在所述滑动槽或所述固定槽中的可凝固材料中，所述滑动槽可相对于所述固定槽滑动；所述作用力施加组件包括正压力施加机构和切向力施加机构，所述正压力施加机构用于在垂直于所述滑动槽的滑动方向施加压力，所述切向力施加机构用于在所述滑动槽上施加沿所述滑动槽的滑动方向的作用力；所述检测组件包括位移传感器和拉力传感器，所述位移传感器用于检测所述滑动槽相对于所述固定槽的移动距离，所述拉力传感器用于检测所述切向力施加机构带动所述滑动槽滑动时的作用力，以根据所述移动距离、所述作用力、所述压力和所述滑动槽中的所述待测岩石和所述固定槽中的所述待测岩石之间的相对接触面积获得所述待测岩石的摩擦系数和所述待测岩石的摩擦强度；所述切向力施加机构包括牵引电动机和牵引钢绳，所述牵引钢绳一端与所述牵引电动机的输出轴连接，所述牵引钢绳的另一端与所述滑动槽固定连接；所述检测组件还包括拉力室，所述拉力传感器通过拉力螺杆和固定螺栓安装在所述拉力室内，所述拉力螺杆和所述固定螺栓分别固定于所述拉力传感器的相对两端，所述拉力螺杆与所述牵引钢绳连接；所述拉力室还包括调平装置，所述调平装置安装在所述拉力传感器底部，用于调节及消除所述拉力传感器在水平方向上的倾角；所述调平装置包括至少两根悬梁，所述至少两根所述悬梁并排固定在所述拉力室底部，且所述悬梁在竖直方向上的高度可调节，每根所述悬梁上穿设至少一个支撑点，所述拉力传感器置于所述支撑点上；每根所述悬梁端部在竖直方向上设有调平螺丝，以调节所述悬梁在竖直方向上的高度。