[实用新型]一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆测力计，尤其是涉及一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计。

背景技术

采矿相似材料模拟实验就是在实验室利用相似材料，依据现场地质资料、煤岩层柱状图和煤岩物理力学等参数，将现场工程研究对象按照一定的比例缩制成实验模型。之后，在实验模型上开挖各类工程，如矿山巷道和硐室、长壁采场等，通过对工程过程的模拟，观察和研究工程围岩体的变形、移动和破坏等力学现象，以及作用于支护结构上的力。在实验室制作巷道相似材料模型，对巷道围岩变形破坏机理进行分析，可为巷道支护的优化提供科学依据。

锚杆支护广泛应用于矿山、桥梁、边坡、基坑、隧道、大坝加固、地质灾害治理等工程领域中。在巷道相似材料模拟试验中，目前实验室中虽然有几种锚杆测力计，也相应解决了不少实际问题，但仍存在无法从定性测量到定量测量、可重复利用次数少以及性能不稳定等不足，以致锚杆的受力测试问题一直未能得到较好地解决，进而大大降低了相似材料模拟实验在巷道支护参数确定方面的积极作用。因此，设计一种从结构尺寸、稳定性等方面都能达到相似材料模拟实验要求的锚杆测力计就显得尤为迫切。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其设计合理、使用操作简便且使用效果好、测试数据准确，能有效解决物理相似材料模拟实验中锚杆受力情况测试难的实际问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征在于：包括开有供被测试锚杆插装的两个锚杆孔的弹性测力环和四个对被测试锚杆所承受力进行实时检测的受力检测单元，所述弹性测力环为圆形测力环，两个所述锚杆孔对称布设在所述圆形测力环的中部且二者之间的间距与所述圆形测力环的直径相同；两个所述锚杆孔分别为锚杆孔一和锚杆孔二，四个所述受力检测单元分别为对称布设在所述锚杆孔一内外两侧的受力检测单元二和受力检测单元一以及对称布设在所述锚杆孔二内外两侧的受力检测单元四和受力检测单元三，所述受力检测单元一、受力检测单元二、受力检测单元三和受力检测单元四分别串接在直流电桥的四个桥臂上，所述受力检测单元一与受力检测单元三之间连接点a和受力检测单元二与受力检测单元四之间的连接点c分别接所述直流电桥供电电源U_i的电源正负端，所述受力检测单元一与受力检测单元二之间的连接点b和受力检测单元三和受力检测单元四之间的连接点d分别接所述直流电桥的输出电源U₀的正负电源输出端；所述受力检测单元二和受力检测单元一分别布设在弹性测力环的内外侧壁上，所述受力检测单元四和受力检测单元三分别布设在弹性测力环的内外侧壁上。

上述一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征是：所述受力检测单元一、受力检测单元二、受力检测单元三和受力检测单元四均为电阻应变片。

上述一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征是：所述电阻应变片由一个阻值固定的电阻应变片一和一个阻值可调的电阻应变片二串接组成。

上述一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征是：所述弹性测力环的内径为16mm±1mm、壁厚为1mm±0.1mm且其高度为15mm±2mm。

上述一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征是：所述弹性测力环的内径为16mm、壁厚为1mm且其高度为15mm。

上述一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征是：所述锚杆孔为圆形通孔。

上述一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征是：所述圆形通孔的孔径为Φ1.6mm～Φ2.2mm。

上述一种用于物理相似模拟实验的锚杆测力计，其特征是：所述电阻应变片包括由直径Φ0.025mm±0.005mm的合金电阻丝缠绕成形的敏感栅。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构设计新颖、合理且加工制作方便，投入成本低。

2、所用的弹性测力环采用铝-铜-镁系中的典型硬铝合金作为弹性体材料，其成份配比比较合理，综合性能较好，具体体现在强度高、弹性后效系数小、疲劳系数高、耐化学腐蚀且具有一定的耐热性。