[实用新型]一种小刚度横梁伺服控制式变刚度试验机

说明书

本实用新型提供了一种小刚度横梁伺服控制式变刚度试验机，涉及岩石力学试验技术领域，包括试验加载装置、刚度调节装置、监测系统和控制系统，试验加载装置包括顶梁、立柱、加载油缸、承压柱和固定底座，刚度调节装置包括横梁、传递立柱和刚度调节油缸，监测系统包括第一压力传感器、第二压力传感器和位移传感器，固定底座上设置有加载油缸，顶梁和固定底座之间固定安装有立柱，刚度调节油缸倒置固定在顶梁上，刚度调节油缸下方设置有第一压力传感器，第一压力传感器下方设置有传递立柱，传递立柱下方设置有横梁，横梁的两端固定在立柱上，横梁下方设置有承压柱。该试验机具有调整加载刚度的功能，另外还具有结构简单、操作方便等优点。

技术领域

本实用新型涉及岩石力学试验设备技术领域，尤其是一种小刚度横梁的伺服控制的加载刚度可变的试验机。

背景技术

岩石力学试验是岩土工程、矿山开采和隧道建设等工程中岩石力学性能测试的重要手段。为了获取岩石的全应力应变曲线、分析峰后失稳破坏过程，目前常用的岩石力学试验机大多为大刚度试验机，其保证了岩石峰后破坏的可控性，从而为研究岩石力学性能及其静态失稳特征提供了方便。

通过对室内试验研究表明，对于同一种岩石，当选用不同刚度试验机进行加载时，岩石的变形破坏特征将表现出明显的差异性。对于地下工程环境中的岩石，岩石的加载体一般为不同岩性、不同厚度的顶板，顶板的刚度值也不相同。因此为了更好的研究地下工程环境中岩石的力学性能，需选用与顶板刚度相匹配的岩石力学试验机进行试验，另外针对不同岩性的顶板，需要使用加载刚度值不同的多个岩石力学试验机。因此，需要一种可以改变加载刚度的岩石力学试验机，实现同一套试验机完成多种加载刚度条件下试验的功能。

实用新型内容

为解决岩石力学试验机加载刚度固定，不能实现加载刚度调节的技术问题，本实用新型提供了一种小刚度横梁伺服控制式变刚度试验机，具体技术方案如下。

一种小刚度横梁伺服控制式变刚度试验机，包括试验加载装置、监测系统和控制系统；试验加载装置包括顶梁、立柱、加载油缸、承压柱和固定底座，还包括刚度调节装置，刚度调节装置包括横梁、传递立柱和刚度调节油缸，监测系统包括第一压力传感器、第二压力传感器和位移传感器，监测系统和控制系统相连；固定底座上设置有加载油缸，顶梁和固定底座之间固定安装有立柱；刚度调节油缸倒置固定在顶梁上，刚度调节油缸下方设置有第一压力传感器，第一压力传感器下方设置有传递立柱，传递立柱下方设置有横梁；横梁的两端固定在立柱上，横梁下方设置有承压柱，承压柱和横梁之间设置有第二压力传感器。

优选的是，传递立柱和横梁之间固定设置有位移传感器。

还优选的是，控制系统控制加载油缸和刚度调节油缸加载。

还优选的是，立柱的刚度大于横梁的刚度。

本实用新型的有益效果包括：

(1)提供了一种小刚度横梁伺服控制式变刚度试验机，通过设置刚度调节油缸、横梁和传递立柱来实现刚度的调节，刚度调节油缸通过加载控制小刚度的横梁的位移值，从而控制横梁积聚的弹性能大小，实现加载过程中刚度的调节与控制。

(2)该试验机利用监测系统的第一压力传感器实时反馈刚度调节油缸的加载载荷，利用第二压力传感器监测加载油缸的加载载荷，位移传感器实时监测横梁中部的位移，从而将位移反馈至控制系统，控制系统根据横梁中部的位移大小反馈调整刚度调节装置的加载载荷。

另外本实用新型还具有结构简单，操作方便，控制灵活，经济实用等优点。

附图说明

图1是一种小刚度横梁伺服控制式变刚度试验机结构示意图；

图2是图1的A-A截面示意图；