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原文传递快速测量岩石拉伸力学性能的方法

专利名称：	快速测量岩石拉伸力学性能的方法
摘要：	快速测量岩石拉伸力学性能的方法，包括以下步骤，（1）、制作岩石试样；（2）、使用强力胶将岩石试样两端分别与夹紧组件中的夹紧套粘结，并通过快速冷凝装置将岩石试样的两端与夹紧套之间的强力胶快速冷却固化；（3）、岩石试样的两端与夹紧套之间粘结牢固后从快速冷凝装置中取出，将岩石试样两端的夹紧套与夹紧组件中其余部件组装起来，然后将岩石试样两端的夹紧组件固定安装在拉伸试验机上，开始测量岩石试样拉伸力学性能；（4）、拉伸结束后，取下岩石试样和夹紧组件，并将岩石试样和夹紧组件快速拆分；（5）、重复以上步骤（1）‑（4），继续测量若干个岩石试样拉伸力学性能；（6）、试验结束。本发明拆装方便快捷、提高试验效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	贵州;52
申请人：	贵州工程应用技术学院
发明人：	李回贵;许国胜;刘良贵;秦琦;秦章
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-19T00:00:00+0800
申请号：	CN201910420097.4
公开号：	CN110031311A
代理机构：	郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	朱俊峰
分类号：	G01N3/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	551700 贵州省毕节市七星关区学院路1号
主权项：	1.快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）、制作圆柱形的岩石试样；（2）、使用强力胶将岩石试样两端分别与夹紧组件中的夹紧套粘结，并通过快速冷凝装置将岩石试样的两端与夹紧套之间的强力胶快速冷却固化；（3）、岩石试样的两端与夹紧套之间粘结牢固后从快速冷凝装置中取出，将岩石试样两端的夹紧套与夹紧组件中其余部件组装起来，然后将岩石试样两端的夹紧组件固定安装在拉伸试验机上，开始测量岩石试样拉伸力学性能；（4）、拉伸力学性能试验结束后，取下岩石试样和夹紧组件，并将岩石试样和夹紧组件快速拆分；（5）、重复以上步骤（1）-（4），继续测量若干个岩石试样拉伸力学性能；（6）、试验结束。 2.根据权利要求1所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：夹紧组件包括球铰杆、第一连接座、第二连接座和夹紧套，球铰杆、第一连接座、第二连接座和夹紧套的中心线重合，球铰杆包括连杆和固定在连杆下端的连接头，连接头呈半球状结构，连接头的直径大于连杆的直径，第一连接座和第二连接座均呈圆盘形结构，第一连接座的下表面与第二连接座的上表面紧压接触，第一连接座和第二连接座上均沿圆周方向均匀开设有四个上下通透的竖直销孔，第一连接座上的四个竖直销孔分别与第二连接座上的四个竖直销孔一一上下对应且均通过竖直连接销插接，第一连接座中心开设有安装孔，安装孔上口处的直径与连杆的直径相同，安装孔下口处的直径与连接头的直径相同，安装孔上部设置为与连接头相对应的半球形结构，连接头设在安装孔内，连杆穿过安装孔向上伸出第一连接座，第二连接座中心开设有连接孔，夹紧套的上表面中心固定连接有呈圆柱形的连接柱，第二连接座和连接柱上均沿径向开设有两个上下间隔的水平销孔，连接柱插接装配在连接孔中，第二连接座上的两个水平销孔分别与连接柱上的两个水平销孔一一对应且均通过水平连接销插接，两个水平连接销垂直且上下交错设置，夹紧套下端面中心开设有呈圆柱形的竖直凹槽，竖直凹槽的深度大于等于5cm；两个夹紧套之间夹持有圆柱形的岩石试样，岩石试样的两端部分别插设在两个夹紧套的竖直凹槽内，夹紧套的外圆周设置有融胶装置。 3.根据权利要求2所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：融胶装置为套设在夹紧套的外圆周上的高频感应加热线圈，高频感应加热线圈外部设置有绝缘套，绝缘套外部设有电连接高频感应加热线圈的航空插头。 4.根据权利要求3所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：上侧的竖直凹槽与岩石试样的上端部外圆周之间具有环形腔，环形腔内设置有胀缩套筒，胀缩套筒侧壁从上端至下端沿轴线方向开设有一条胀缩缝，胀缩套筒的外圆周表面沿圆周方向均匀开设有至少两个顶压槽；夹紧套下端面开设有与顶压槽数量相同的扳手操作槽，夹紧套上开设有连通扳手操作槽和竖直凹槽的螺纹孔，螺纹孔的中心线沿夹紧套的径向方向设置，螺纹孔与顶压槽一一对应，两个螺纹孔中均螺纹连接有紧固螺栓，紧固螺栓的内端顶压在顶压槽底部，紧固螺栓的杆部直径小于顶压槽的直径，紧固螺栓的头部位于环形凹槽内，紧固螺栓的长度小于扳手操作槽沿夹紧套径向方向的尺寸；胀缩套筒的内径比岩石试样的外径大1-3mm，胀缩套筒的外径等于竖直凹槽的内径；岩石试样的两端面与两个夹紧套的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样的两端外圆周面与两个胀缩套筒的内侧面之间均采用强力胶粘结。 5.根据权利要求4所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：快速冷凝装置包括冷凝平台、两个冷凝箱和液氮罐，冷凝平台上表面水平设置，两个冷凝箱分别设置在冷凝平台上左侧和右侧，两个冷凝箱的结构相同且左右对应位于同一直线上，左侧的冷凝箱固定连接在冷凝平台的上表面左侧，右侧的冷凝箱滑动连接在冷凝平台的上表面右侧，液氮罐通过连接管分别与两个冷凝箱连接，液氮罐的出口设有阀门；左侧的冷凝箱包括上侧敞口的箱体和扣合在箱体上侧的箱盖，箱盖的左侧边通过铰链与箱体的上端左侧边连接，箱盖的右侧设有垂直向下的盖板，盖板与箱体的右侧板拼合，箱体的右侧板中部设有向下凹的下半圆形开口，盖板的中部设有向上凹的上半圆形开口，上半圆形开口和下半圆形开口上下对应拼合为完整的圆形，该圆形的直径比岩石试样的外径大1-3mm，下半圆形开口和上半圆形开口的边缘分别设有半圆形的密封垫。 6.根据权利要求5所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：盖板的下侧边在上半圆形开口的前后两侧分别水平设有一块上连接板，箱体的右侧板上侧边在下半圆形开口的前后两侧分别水平设有与上连接板上下对应的下连接板，两块上连接板和两块下连接板均通过锁紧螺栓连接。 7.根据权利要求6所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：冷凝平台的上表面右侧部开设有燕尾槽导轨，燕尾槽导轨中匹配滑动连接有燕尾滑块，右侧的冷凝箱底部固定连接在燕尾滑块的上表面，燕尾滑块上螺纹连接有定位螺栓，定位螺栓竖直设置，定位螺栓的螺杆底端穿过燕尾滑块与燕尾槽导轨底面顶压接触。 8.根据权利要求7所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：箱体上还安装有压力表、温度传感器和排气管，排气管上设有排气阀；箱体和箱盖的外壁均包覆有一层保温层。 9.根据权利要求8所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：步骤（2）具体为：首先，将两个夹紧套的竖直凹槽内端面以及两个胀缩套筒的内侧面均匀涂抹一层强力胶，然后再把岩石试样的两端分别插接在两个夹紧套的竖直凹槽中，使岩石试样的两端面分别与两个夹紧套的竖直凹槽内端面紧压接触，而且岩石试样的两端外圆周面与两个胀缩套筒的内侧面紧压接触，如此，岩石试样的两端面与两个夹紧套的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样的两端外圆周面与两个胀缩套筒的内侧面之间均填充强力胶，然后使用扳手将夹紧套下端面上的扳手操作槽中的紧固螺栓拧紧，从而使各个紧固螺栓的内端分别对应顶压在胀缩套筒外圆周上的各个顶压槽底部，胀缩套筒受力缩紧，胀缩缝间隙缩小，则两个胀缩套筒的内侧面与岩石试样的两端外圆周面之间贴合更紧密，最后根据岩石试样的长度，调整右侧的冷凝箱在冷凝平台上的位置，使两个冷凝箱之间的距离与岩石试样的长度适配，保证将岩石试样两端的夹紧套分别放置在两个冷凝箱的箱体中，将两个冷凝箱的箱盖扣合在箱体上，并通过锁紧螺栓连接箱盖和箱体，从而使得岩石试样两端的夹紧套刚好密封在两个冷凝箱内，打开液氮罐的阀门，液氮罐通过连接管分别向两个冷凝箱中充入一定量的液氮，再关闭阀门，从而在液氮的冷却作用下，岩石试样的两端面与两个夹紧套的竖直凹槽内端面之间以及岩石试样的两端外圆周面与两个胀缩套筒的内侧面之间的强力胶快速冷却固化。 10.根据权利要求9所述的快速测量岩石拉伸力学性能的方法，其特征在于：步骤（4）具体为：拉伸测试结束后，将岩石试样和夹紧组件一起从拉伸试验机上取下，分别将夹紧组件的第一连接座和第二连接座之间的四根竖直连接销拆掉，使第一连接座与第二连接座快速分离，再将第二连接座与夹紧套上的连接柱之间的两根水平连接销拆掉，使第二连接座与夹紧套快速分离，最后，将高频感应加热线圈与外界电源接通，则高频感应加热线圈通电后对夹紧套加热，热量经夹紧套传导至竖直凹槽内，将强力胶融化，如此，将岩石试样、夹紧套和胀缩套筒轻易、快速分离。
所属类别：	发明专利