一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具，包括底座、支柱、滑动卡座、剪切滑块、定位螺栓、紧固螺栓、卡座定位板、试样顶板和滑块定位板。底座包括上底座和下底座，滑动卡座包括上滑动卡座和下滑动卡座，定位螺栓、紧固螺栓、卡座定位板、试样顶板和滑块定位板起到辅助定位和固定夹具各个零部件的作用。本发明专利技术的目的是提供一种与普通压力机适配，能够对软岩相似材料标准圆柱试件进行变角剪切试验的组合夹具，单人操作，实现对标准圆柱形试件不同角度的剪切试验，从而进一步研究软岩相似材料的剪切力学性能。

Flexible rock similarity material standard cylindrical specimen variable angle shearing combined clamp

The present invention discloses a kind of soft rock similar material standard cylindrical specimens of different angle shearing fixture, which comprises a base, a pillar, slide deck, shear slide block, a positioning bolt, fastening bolt, seat positioning plate, roof and slider positioning plate specimen. The base comprises an upper base and a lower base, sliding holder comprises an upper sliding holder and the sliding seat, a positioning bolt and a fastening bolt, a positioning plate, and the roof deck specimen slider positioning plate has auxiliary positioning and fixture of the various parts of the function. The purpose of this invention is to provide a common press fit to soft rock similar material standard cylindrical fixture, variable angle shear test specimens single operation, to achieve a different angle of shear test standard cylindrical, thus further study on soft rock similar shear mechanical properties of materials.

【技术实现步骤摘要】
一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具
本专利技术属于岩石力学测试
，是涉及一种剪切夹具，具体涉及一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具。
技术介绍
岩石的抗剪强度是指岩石受剪切破坏时，剪切面上的极限应力值，它是岩石抗剪性能的基本指标。室内岩石剪切试验方法很多，大致可分为:剪切面上不加正应力的试验，如单面剪切、双面剪切、冲切试验；剪切面上施加正应力的试验，如直剪试验、变角板法剪切试验、三轴剪切试验、扭转试验。利用单轴抗拉和抗压强度的摩尔圆确定抗剪强度。以上的试验方法各有优缺点，三轴剪切试验能够反映岩石在三向应力状态下强度及变形特性，但试验设备复杂、费用高，试验难度大，现在应用较广泛的为变角剪切试验(国际岩石力学局建议采用此法)，而目前变角剪切夹具大部分针对方形试件设计，标准圆柱试件的变角剪切夹具很少有，圆柱形试件相比于正方体试件更易制作，且应力集中现象发生的可能性小，测量数据更加准确，因此设计一种用于标准圆柱试件的变角剪切夹具尤为必要，尤其是针对深部软岩的研究。随着地质工程对深部软岩的开发，软岩的力学性能成为一项重要的研究课题。而由于深部软岩开采困难，制作式样的成本较高，目前普遍采用相似材料模拟的方式来研究其力学性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种与普通压力机适配，能够对软岩相似材料标准圆柱试件进行变角剪切试验的组合夹具，单人操作，实现对标准圆柱形试件不同角度的剪切试验，从而进一步研究软岩相似材料的剪切力学性能。为了达到上述目的，本专利技术有如下技术方案：一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具，包括底座、支柱、滑动卡座和剪切滑块。所述底座包括上底座和下底座，所述支柱有4个，对称分布在底座四角，所述滑动卡座包括上滑动卡座和下滑动卡座，所述剪切滑块有两个，分别固定在上滑动卡座和下滑动卡座上；还包括定位螺栓、试样顶板、卡座定位板、紧固螺栓和滑块定位板，起到辅助定位和固定夹具各个零部件的作用。其中，所述上底座和下底座在同侧分别开有4个与水平方向呈不同角度的长方形槽，沿圆弧面开有一横截面为等腰梯形的凹槽，上底座的顶部和下底座的底部有一圆柱形凸台，与普通压力试验机底部圆形凹槽匹配。其中，所述上滑动卡座、下滑动卡座、剪切滑块和试样顶板组合后可将圆柱形标准试样固定于夹具中心；上滑动卡座、下滑动卡座的结构相似，圆弧面有一横截面为等腰梯形的光滑凸起，与上底座和下底座的凹槽配合，可以沿圆弧滑动；剪切滑块横截面为等腰三角形，底面对称分布有两个长方体凸起，与滑动卡座的两个凹槽配合，可以通过滑动来调整剪切滑块位置。其中，所述定位螺栓共有4个，分别旋进滑动卡座的四个螺纹通孔中，定位螺栓一端有一字凹槽，另一端连接试样顶板，可通过旋转定位螺栓调整试样顶板的位置，同一滑动卡座上的两个定位螺栓一字凹槽始终保持一致，以保证试样顶板不倾斜，所述紧固螺栓有4个，与滑块定位板组合，用于固定剪切滑块位置。由于采用了以上的技术方案，本专利技术的优点在于：1.可以根据试样的大小调整剪切位置，适用于不同的圆柱试样。2.夹具整体结构紧凑，拆装容易，操作简单。附图说明图1为本专利技术整体结构示意图；图2为本专利技术部分结构示意图；图3为本专利技术下剪切卡座组合部分结构示意图。图中：1.上底座2.上滑动卡座3.卡座定位板4.定位螺栓5.试样顶板6.支柱7.下滑动卡座8.下底座9.剪切滑块10.滑块定位板11.紧固螺栓具体实施方式以下实施用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术原理是：安装好上下底座后，通过调整卡座定位板、定位螺栓、试样顶板和滑块定位板使岩石试样和夹具处于试验要求位置，通过压力机施压对岩石试样进行剪切试验。参见图1-3，本专利技术，包括上底座(1)、上滑动卡座(2)、下滑动卡座(7)、下底座(8)，上底座(1)和下底座(2)均带有与压力机压头适配的转换接头，并开有四个与水平方向呈不同角度的槽和一个梯形圆弧凹槽，上滑动卡座(7)、下滑动卡座(8)的结构相似，圆弧面有一横截面为等腰梯形的光滑凸起，与上底座(1)和下底座(8)的凹槽配合，可以沿圆弧滑动；支柱(6)有4个，对称分布在底座四角，起到定位和支撑作用；还包括剪切滑块(9)，有两个，分别固定在上滑动卡座和下滑动卡座上；还包括定位螺栓(4)、紧固螺栓(11)、卡座定位板(3)、试样顶板(5)和滑块定位板(10)，起到辅助定位和固定夹具各个零部件的作用。本专利技术的使用步骤如下：1.自下而上的安装好下底座，下滑动卡座，支柱，上底座和上滑动卡座。2.轻抬上滑动卡座将标准圆柱试样放入上滑动卡座和下滑动卡座之间，并根据实验要求，通过卡座定位板固定滑动卡座于目标角度。3.通过定位螺栓调整试样顶板位置，并通过滑块定位板调整剪切滑块位置，使试样位于整个夹具的中心位置，最后旋紧紧固螺栓固定。4.通过压力试验机对夹具施加压力，实现对软岩相似材料标准圆柱试样的剪切试验。以上所述仅为本专利技术的较佳施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具，包括底座、支柱、滑动卡座和剪切滑块。所述底座包括上底座和下底座，所述支柱有4个，对称分布在底座四角，所述滑动卡座包括上滑动卡座和下滑动卡座，所述剪切滑块有两个，分别固定在上滑动卡座和下滑动卡座上；还包括定位螺栓、试样顶板、卡座定位板、紧固螺栓和滑块定位板，起到辅助定位和固定夹具各个零部件的作用。

【技术特征摘要】
1.一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具，包括底座、支柱、滑动卡座和剪切滑块。所述底座包括上底座和下底座，所述支柱有4个，对称分布在底座四角，所述滑动卡座包括上滑动卡座和下滑动卡座，所述剪切滑块有两个，分别固定在上滑动卡座和下滑动卡座上；还包括定位螺栓、试样顶板、卡座定位板、紧固螺栓和滑块定位板，起到辅助定位和固定夹具各个零部件的作用。2.如权利要求1所述的一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具，其特征在于：所述上底座和下底座在同侧分别开有4个与水平方向呈不同角度的长方形槽，沿圆弧面开有一横截面为等腰梯形的凹槽，上底座的顶部和下底座的底部有一圆柱形凸台，与普通压力试验机底部圆形凹槽匹配。3.如权利要求1所述的一种软岩相似材料标准圆柱试件变角剪切组合夹具，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永岩，郭鹏，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东,37