一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110940577A(43)申请公布日2020.03.31(21)申请号201911277582.7(22)申请日2019.12.11(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号(72)发明人宋宇刘保国刘浩任大瑞于明圆黄芮(74)专利代理机构北京集智东方知识产权代理有限公司11578代理人陈亚斌关兆辉(51)Int.Cl.G01N3/02(2006.01)G01N3/24(2006.01)G01N3/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪(57)摘要本发明适用于岩体结构试验设备技术领域，提供了一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪，包括反力框架、试件承载基座、竖向加载系统、水平加载系统和荷载数据采集系统，采用手动控制丝杆升降机和丝杆伸缩机方式对岩体结构面试件进行法向荷载以及剪切方向加载，可实现机械加载到设定荷载水平，加载到设定荷载值之后采用在加载轮轴上悬挂对应重量砝码的方式进行稳压，在流变过程中由于试件产生法向和剪切方向流变位移而造成施加在试件上的法向力和剪切力产生下降时，由于与施加荷载对应质量砝码的重力牵引使得加载轮轴自动加载，保证在剪切流变试验过程中作用在立方体试件上的法向荷载和剪切荷载维持长期稳定。CN110940577ACN110940577A权利要求书1/2页1.一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪，其特征在于：包括反力框架(1)、试件承载基座(2)、竖向加载系统(3)、水平加载系统(4)和荷载数据采集系统；所述反力框架(1)的中部具有一个试验仓，所述试件承载底座(2)位于所述试验仓内且固定在所述试验仓的底壁上，所述竖向加载系统(3)设置在所述试件承载基座(2)的上方，所述水平加载系统(4)设置在所述试件承载基座(2)的一侧；所述竖向加载系统(3)包括第一加载轮轴(31)、第一减速器(32)、丝杆升降机(33)和第一砝码(34)，所述丝杆升降机(33)为竖直设置，所述丝杆升降机(33)和所述第一减速器(32)均固定在所述试验仓的顶壁上，所述第一减速器(32)的输入端固定连接所述第一加载轮轴(31)的一端，所述丝杆升降机(33)传动连接所述第一减速器(32)，所述第一减速器(32)用于向所述丝杆升降机(33)提供动力，所述第一砝码(34)通过钢绞线与所述第一加载轮轴(31)连接，所述钢绞线缠绕方向与所述第一加载轮轴(31)的加载方向一致，所述数据采集系统包括荷载传感器(8)，所述荷载传感器(8)设置有两个，所述丝杆升降机(33)的输出端固定有一个所述荷载传感器(8)；所述水平加载系统(4)包括第二加载轮轴(41)、第二减速器(42)、丝杆伸缩机(43)和第二砝码(44)，所述丝杆伸缩机(43)为水平设置且所述丝杆伸缩机(43)和所述第二减速器(42)均固定在所述试验仓的一侧壁上，所述第二减速器(42)传动连接所述丝杆伸缩机(43)，所述第二减速器(42)用于向所述丝杆伸缩机(43)提供动力，所述第二减速器(42)的输入端固定连接所述第二加载轮轴(41)的一端，所述丝杆伸缩机(43)的输出端固定有另一个所述荷载传感器(8)，两个所述荷载传感器(8)分别用于检测所述丝杆升降机(33)和所述丝杆伸缩机(43)的输出端的荷载值，所述第二砝码(44)通过钢绞线与所述第二加载轮轴(41)连接，所述钢绞线缠绕方向与所述第二加载轮轴(41)的加载方向一致。2.如权利要求1所述的一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪，其特征在于：试件(7)的下半部分置于所述试件承载基座(2)内，所述试件(7)的上表面设置有一个滑轨(6)，所述滑轨(6)的内转动连接有水平设置的多个滚轴(61)，所述滚轴(61)的下方设置有滑块(62)。3.如权利要求1所述的一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪，其特征在于：所述数据采集系统还包括荷载显示器(9)电连接所述荷载传感器(8)，所述荷载显示器(9)用于显示两个所述荷载传感器(8)检测的荷载值。4.如权利要求1所述的一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪，其特征在于：所述第一加载轮轴(31)上具有一个第一驱动轮，所述第一驱动轮的外沿上固定有一个第一把手，所述第一把手与所述第一驱动轮的旋转轴相平行。5.如权利要求1所述的一种采用机械加载、重力稳压技术的岩体结构面剪切流变仪，其特征在于：所述第二加载轮轴(41)上具有一个第二驱动轮，所述第二驱动轮的外沿上固定有一个第二把手，所述第二把手与所述第二驱动轮的旋转轴相平行。6.如权利要求1所述的一种采用机械加载、重