[实用新型]一种矿山支护材料力学性能综合测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿山支护领域，特别是一种矿山支护材料力学性能综合测试装置。

背景技术

随着矿山开采条件日趋复杂，巷道普遍采用以锚网支护为基础的多种联合支护形式，但效果一般。究其原因，（1）矿井进入深部开采后，矿井巷道支护材料井下所受的力学状态变得越来越复杂。在锚网支护系统中，锚杆（索）不仅受拉/压应力作用，而且受剪切应力作用，锚杆（索）变形破坏很大程度上是由于受剪切作用的结果，而国内检测设备不具有拉剪力学性能测试，尤其是锚固状态下的抗剪切性能；（2）锚网支护系统构件及棚式支护系统构件的合理匹配性存在严重缺陷，对系统构件相互作用的力学性能不明确；（3）深部巷道受高应力的作用，必然需要高强度的支护材料，目前国内缺乏相关的大吨位的测试装置。因此，研制一种矿山支护材料力学性能综合测试装置势在必行。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种矿山支护材料力学性能综合测试装置，可有效解决目前试验设备无法对锚杆抗剪性能综合测试，使其同时实现对锚杆（索）的拉伸、剪切和锚固体拉剪性能的测试、U型钢支架的抗压性能测试,以及矿山支护构件力学测试的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括垂向加载装置、横向剪切装置和控制装置，垂向加载装置包括底座、上横梁与四立柱构成的刚性加载框架，底座与上横梁之间由四立柱支撑连接，垂向伺服作动器放置于上横梁上，垂向伺服作动器的活塞杆连接拉伸传感器，拉伸传感器连接夹头导向架和夹头，横向剪切装置由水平加载支架、水平移动导轨、剪切伺服油缸和剪切附具构成，水平加载支架上设有水平移动导轨，剪切附具、剪切传感器和剪切伺服油缸依次连接组装在一起，通过装在剪切附具上的滑轮和装在水平移动支架上的移动导轨固定在水平移动支架的上方，拉伸传感器、剪切传感器经导线与控制装置的主机相连，垂向伺服作动器与控制装置的液压油源相连。

本实用新型结构新颖合理，效果好，增大了其测量工作范围，测试装置可以进行锚杆抗拉检测、支护构件力学试验、锚杆（索）及锚固体抗剪试验、复合应力下（拉剪作用）锚杆（索）及锚固体力学性能检测等科研活动；测试装置通过高精度负荷传感器进行测量力，专用控制系统控制试验过程，通过数据线导入计算机，显示出试验力及试验曲线，按试验方法的要求自动处理试验数据；同时可显示多种试验曲线：试验力-位移、试验力-时间、试验力-位移（变形）等，用途广，且简单易操作，是矿山支护材料力学性能综合测试装置的一大创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型图1的正视图。

图3为本实用新型图1的侧视图。

图4为本实用新型图1的俯视图。

图5为本实用新型的横向剪切装置（锚杆（索）及锚固体抗剪试验装置）立体图。

图6为本实用新型的垂向加载装置（锚杆抗拉检测及支护构件力学试验装置）立体图。

图7为本实用新型的控制装置立体图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-7给出，本实用新型包括垂向加载装置、横向剪切装置和控制装置，垂向加载装置包括底座15、上横梁2与四立柱4构成的刚性加载框架，底座15与上横梁2之间由四立柱4支撑连接，垂向伺服作动器1放置于上横梁2上，垂向伺服作动器1的活塞杆连接拉伸传感器3，拉伸传感器3连接夹头导向架5和夹头6，拉伸传感器3直接测试垂向试验力，用于锚杆（索）组件的拉伸及支护构件力学试验；横向剪切装置由水平加载支架21、水平移动导轨20、剪切伺服油缸19和剪切附具17构成，水平加载支架21上设有水平移动导轨20，剪切附具17、剪切传感器18和剪切伺服油缸19依次连接组装在一起，移动导轨20固定在水平移动支架21的上方，滑轮23可以在移动导轨20上进行滑动，拉伸传感器3、剪切传感器18经导线与控制装置的主机25相连，垂向伺服作动器1与控制装置的液压油源26相连。