中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102967506A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102967506A(43)申请公布日2013.03.13(21)申请号201210423939.X(22)申请日2012.10.29(71)申请人长江水利委员会长江科学院地址430010湖北省武汉市汉口后九万方(72)发明人周火明李维树钟作武邬爱清丁秀丽黄书岭张宜虎郝庆泽(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人潘杰李满(51)Int.Cl.G01N3/08(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书55页页附图附图22页(54)发明名称中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置(57)摘要本发明公开了一种中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置，它包括顶板、底板、设置在顶板和底板之间的定位支柱、顶部传力构件、底部传力构件、设置在顶部传力构件下方的轴向千斤顶，侧向测针、上轴向测针、下轴向测针、位移传感器、与位移传感器匹配的测杆、计算机、伺服控制单元、固定在轴向千斤顶上的滑轮、用于支撑滑轮的支撑架、设置在底部传力构件顶部四周的侧向反力钢框架、均匀布置在侧向反力钢框架四周上的多个侧向千斤顶，本发明采用三向载荷独立伺服控制，能进行复杂应力路径的真三轴试验，且数据全自动采集，能获得全过程应力应变关系曲线。CN1029675ACN102967506A权利要求书1/2页1.一种中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置，它包括顶板（1）、底板（31）、设置在顶板（1）和底板（31）之间的定位支柱（17）、顶部传力构件（2）、底部传力构件（15）、设置在顶部传力构件（2）下方的轴向千斤顶（4），其特征在于：它还包括侧向测针（18）、上轴向测针（32）、下轴向测针（33）、侧向位移传感器（19）、上轴向位移传感器（19.1）、下轴向位移传感器（19.2）、与侧向位移传感器（19）匹配的侧向测杆（20）、与上轴向位移传感器（19.1）匹配的上轴向测杆（20.1）、与下轴向位移传感器（19.2）匹配的下轴向测杆（20.2）、计算机（29）、伺服控制单元、固定在轴向千斤顶（4）上的滑轮（5）、用于支撑滑轮（5）的支撑架（16）、设置在底部传力构件（15）顶部的侧向反力钢框架（9）、均匀布置在侧向反力钢框架（9）内四周上的多个侧向千斤顶（10）；其中，所述每个侧向千斤顶（10）的轴向均贯穿设置侧向测针（18），侧向测针（18）的一端用于与试体（11）的侧面接触，侧向测针（18）的另一端与对应的侧向位移传感器（19）配合；所述上轴向测针（32）的一端用于与试体（11）的顶部接触，上轴向测针（32）的另一端与对应的上轴向位移传感器（19.1）配合；所述下轴向测针（33）的一端用于与试体（11）的底部接触，下轴向测针（33）的另一端与对应的下轴向位移传感器（19.2）配合，每个位移传感器的信号输出端连接计算机（29）；所述轴向千斤顶（4）和侧向千斤顶（10）均通过伺服控制单元连接计算机（29）。2.根据权利要求1所述的中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置，其特征在于：所述每个侧向千斤顶（10）的一端连接侧向反力钢框架（9），每个侧向千斤顶（10）的另一端设有侧压板（12）。3.根据权利要求2所述的中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置，其特征在于：它还包括设置在轴向千斤顶（4）底部的梯形传力体（6）、设置在梯形传力体（6）底部的万向球盘（7）、位于万向球盘（7）下方用于压住试体（11）的轴压板（8）、设置在底部传力构件（15）顶部与侧向反力钢框架（9）底部之间的托板（14）、设置在托板（14）顶部用于托起试体（11）的轴向垫板（13）。4.根据权利要求3所述的中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置，其特征在于：所述侧向测针（18）贯穿侧向反力钢框架（9）、侧向千斤顶（10）和侧压板（12），所述上轴向测针（32）贯穿轴向千斤顶（4）、梯形传力体（6）、万向球盘（7）和轴压板（8）的中心，所述下轴向测针（33）贯穿托板（14）和轴向垫板（13）的中心。5.根据权利要求1所述的中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置，其特征在于：它还包括位移采集仪（28），每个位移传感器的信号输出端通过位移采集仪（28）连接计算机（29）。6.根据权利要求1所述的中尺寸岩石伺服控制真三轴试验装置，其特征在于：所述伺服控制单元包括往复式油泵（23）、压力传感器（22）、伺服电机（26）、液压阀（30）和伺服控制仪（27），其中，所述轴向千斤顶（4）的控制端通过对应的高压油管（21）连接相应的往复式油泵（23），侧向千斤顶（10）的控制端也通过对应的高压油管（21）连接相应的往复式油泵（23），所述每个高压油管（21）上均设有压力传感器（22）和液压阀（30），所述压力传感器（22）的信号