[发明专利]吸能锚索拉伸试验夹具、设备及方法

说明书

本发明提供了一种吸能锚索拉伸试验夹具、设备及方法，包括：两个对称设置的夹紧件，所述夹紧件的一侧面为具有设定角度的倾斜面，与倾斜面相对的侧面上设有若干个限位结构；两个夹紧件的限位结构配合形成若干个容置空间，容置空间用于传动或定位并卡紧试件；不仅避免了试件与夹具之间的滑移，提高了夹具使用寿命，降低了成本，而且能够还原现场锚索拉伸的真实过程，增加了试验精确性，可以保证加载轴线的对中性以及标距变形的单向性，提高实验结果的精确性，还可以适用于不同尺寸的锚索或锁具。

技术领域

本发明涉及一种吸能锚索拉伸试验夹具、设备及方法。

背景技术

冲击地压是深部煤炭开采遇到的十分突出的动力灾害，随着开采深度增加，巷道冲击地压发生频率与破坏强度也随之增加，致使我国冲击地压灾害日益严重。频繁的冲击地压事故造成了大量设备损失与人员伤亡。冲击地压带来的安全问题根本原因是传统材料(低延伸率)锚杆、索无法适应冲击载荷作用下巷道围岩的瞬间大变形，造成支护结构破坏。

为了解决冲击地压的难题，研制出了具有大变形、高吸能和高冲击韧性的恒阻吸能(具有大延伸率)新材料矿用锚索。在生产制造或者使用恒阻吸能新型锚索前需要对该锚索进行静力拉伸试验，以测试其是否合格。然而目前的锚索拉伸试验设备操作繁琐，夹具方式容易破坏试件的表面，并且拉伸夹具与试件之间容易产生滑移，进而导致拉伸测试的准确度不足，同时也不能完全还原现场锚索拉伸的真实过程。由于拉伸试验的研究对象是固定标距在载荷作用下的变形行为，因此载荷传递的平稳性，加载轴线的对中性以及标距变形的单向性是获取材料强塑性能的前提与保证。其中，夹具与试样的相互作用是载荷有效传递与测量的关键。

(1)目前的试验设备夹具方式容易破坏试件的表面，并且拉伸夹具与试件之间容易产生滑移，进而导致拉伸测试不准确。虽然目前有些设计对拉伸夹具与试件接触的部分增加了粗糙度，解决了拉伸夹具与试件之间的滑移问题。当试件为高强度时，拉伸测试时拉伸夹具容易磨损，使用寿命较低，需要定期更换材料，成本较高。

(2)目前的试验设备的夹具方式无法完全还原现场锚索拉伸的真实过程，造成拉伸试验结果不能真正精确的指导现场设计。

(3)目前的试验设备夹具结构复杂、操作繁琐和稳定性差的缺点。同时，加载轴线的对中性以及标距变形的单向性不够精确，直接影响到试验结果的准确性。

(4)在对不同直径的锚索进行拉伸试验时，尤其是直径跨度较大时，目前的试验设备需要更换与之相匹配的夹具，造成了多组不同型号锚索拉伸试验使需要多个夹具更换，操作繁琐，同时造成浪费夹具材料，增加成本。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种吸能锚索拉伸试验夹具、设备及方法，用与现场锚索锁具相同的方式设计试验夹具的咬合方式，不仅避免了试件与夹具之间的滑移，提高了夹具使用寿命，降低了成本，而且能够还原现场锚索拉伸的真实过程，增加了试验精确性，可以实现对现场支护设计的精确指导。

第一方面，本发明提供了一种吸能锚索拉伸试验夹具，包括：两个对称设置的夹紧件，所述夹紧件的一侧面为具有设定角度的倾斜面，与倾斜面相对的侧面上设有若干个限位结构；两个夹紧件的限位结构配合形成若干个容置空间，容置空间用于传动或定位并卡紧试件。

第二方面，本发明还提供了一种吸能锚索拉伸试验设备，包括：加载装置，和与加载装置连接的如第一方面所述的锚索拉伸试验夹具。

第三方面，本发明还提供了一种如第二方面所述的吸能锚索拉伸试验设备的使用方法，步骤包括：

将试件两端的锁具放入锚索拉伸试验夹具的容置空间内；

控制加载装置内的传动机构运动，使得夹紧件沿着倾斜面的方向运动，将两个夹紧件对称部分挤压在一起，将试件两端的锁具固定在容置空间内；