[发明专利]一种测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法

说明书

本发明公开了一种测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法，所述夹持装置包括固定框架，所述固定框架后侧面中心位置固定连接移动组件，移动组件两端分别固定连接左定位栓、右定位栓，左定位栓、右定位栓通过定位滑槽活动连接在固定框架左右两侧；移动组件上方的固定框架上通过导向立柱活动连接上垫块，移动组件下方的固定框架上固定连接下垫块，下垫块上端面与左定位栓、右定位栓底面齐平，上垫块下端面、下垫块上端面均可拆卸连接垫条，两个垫条均位于固定框架的中线上。所述实验方法为使用该夹持装置对测试件进行固定，然后通过压力试验机的上、下压头对夹持装置的上、下垫块进行负荷加载，直至测试件被破坏，从而得到测试件的载荷值。

技术领域

本发明涉及岩石力学试验技术领域，尤其涉及一种测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法。

背景技术

岩石抗拉强度是指岩石样品在拉力作用下达到破坏时的极限应力值。岩石的抗拉强度远比抗压强度小，因此在岩石爆破、地下巷道的支护、地下构筑物的稳定性评价等方面，岩石抗拉强度是一个不可缺少的重要参数。

在岩石力学与工程中，多采用间接法对岩石试件的抗拉强度进行测试，通常采用巴西劈裂实验获得。巴西劈裂实验由于是巴西人提出的实验方法，因此该方法也被称为“巴西法”。该方法是用一个实心圆柱形试件，使它承受径向压缩线载荷至破坏，间接地求出岩石的抗拉强度。现有的试件夹持装置有上下压板和压板加垫条两种，对于坚硬的和较坚硬的岩石应选用钢丝垫条，对于一般岩石可采用压板直接加压的方式。对于第二种压板加垫条的加压方式来说，要求上下垫条的中心线与圆柱形试样的轴线在同一加载轴线上。现实情况下由于试样走向中心很难放置在两垫条的中心线上，加载过程中极易造成垫条偏离上下压板凹槽，导致试验结果偏离实际情况。另外测试坚硬岩石和一般岩石岩石时，要使用不同的夹持装置，使得操作过程比较繁琐。因此为了简化不同岩性岩石巴西劈裂实验夹持试件的步骤，获得高精度可靠的岩石的抗拉强度，设计一种简单易行、安全可靠的巴西劈裂实验多功能夹持装置以及使用方法势在必行。

发明内容

本发明目的是解决上述问题，设计一种方便快捷的测试岩石抗拉强度的夹持装置及其实验方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种测试岩石抗拉强度的夹持装置，包括固定框架，所述固定框架后侧面中心位置固定连接移动组件，移动组件两端分别固定连接左定位栓、右定位栓，左定位栓、右定位栓通过定位滑槽活动连接在固定框架左右两侧；移动组件上方的固定框架上通过导向立柱活动连接上垫块，移动组件下方的固定框架上固定连接下垫块，下垫块上端面与左定位栓、右定位栓底面齐平，上垫块下端面、下垫块上端面均可拆卸连接垫条，两个垫条均位于固定框架的中线上。

进一步的，所述移动组件包括导向滑槽、齿轮、摇臂、上定位滑轨、下定位滑轨；导向滑槽固定连接在固定框架内部后侧面中心位置，上定位滑轨、下定位滑轨长度相同且外侧与导向滑槽滑动连接，上定位滑轨、下定位滑轨内侧设置有齿条并与齿轮啮合连接，齿轮与位于固定框架后方并穿过固定框架后侧面的摇臂固定连接，上定位滑轨左端固定连接左定位栓，下定位滑轨右端固定连接右定位栓。

进一步的，所述左定位栓、右定位栓的相对面为倾斜角度对称的斜面，所述右定位栓斜面倾斜角度不高于90度。

进一步的，所述左定位栓、右定位栓的相对面靠近移动组件的位置固定连接限位挡块。

一种使用夹持装置测试岩石抗拉强度的实验方法，包括以下步骤：

S1、将夹持装置放置在压力试验机的上、下压头之间，上垫块顶端与压力试验机的上压头接触，下垫块底端与压力试验机的下压头接触；

S2、将岩石测试件或者煤块测试件放入夹持装置的左定位栓、右定位栓之间，使圆柱形测试件的轴向方向与上垫块、下垫块上垫条的轴向方向保持一致；