全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)技術(shù)方案

一種全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括試驗(yàn)臺(tái)、拉伸控制系統(tǒng)、多方位傾斜墊板和多方位傾斜圓盤(pán)，拉伸控制系統(tǒng)的動(dòng)作端與多方位傾斜墊板的上端鉸接，多方位傾斜墊板的下端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)軸上，多方位傾斜板中，底墊板上以底墊板的中心為圓心等圓弧間隔地分布至少三套個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組，每組個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組為以底墊板的中心為圓心等間隔布置；多方位傾斜圓盤(pán)位于多方位傾斜墊板上；多方位傾斜圓盤(pán)中，圓形墊板以底墊板的中心為圓心，十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔等圓弧間隔地設(shè)置在圓形墊板的外圈，個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔大小相等且位于同一軌跡圓上。本發(fā)明專利技術(shù)測(cè)試不同方位的峰值摩擦角、統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面各向異性的力學(xué)規(guī)律。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
本專利技術(shù)屬于巖體結(jié)構(gòu)傾斜剪切測(cè)試領(lǐng)域，尤其是一種結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
傾斜剪切測(cè)試儀是獲得巖體結(jié)構(gòu)面力學(xué)參數(shù)的常用試驗(yàn)方法，通過(guò)傾斜剪切測(cè)試儀可直接測(cè)定巖體結(jié)構(gòu)面的峰值摩擦角，該方法具有測(cè)試方便、費(fèi)用低、周期短等優(yōu)點(diǎn)。但結(jié)構(gòu)面具有各向異性的力學(xué)性質(zhì)，即沿不同的方向，結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)差異較大，為了統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面的峰值摩擦角，就需對(duì)不同方向的巖體結(jié)構(gòu)面試樣進(jìn)行傾斜剪切試驗(yàn)。根據(jù)《水電水利工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》，結(jié)構(gòu)面試樣宜加工成方形，而目前國(guó)內(nèi)針對(duì)方形結(jié)構(gòu)面的傾斜剪切測(cè)試儀的測(cè)試角度單一，只能測(cè)定沿與方形的某條邊方向或與該方向成90°的峰值摩擦角。因此采用現(xiàn)有的傾斜剪切測(cè)試儀不能統(tǒng)計(jì)各向異性結(jié)構(gòu)面規(guī)律，也就不能解決巖體結(jié)構(gòu)面的各向異性問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服已有傾斜剪切測(cè)試儀不能統(tǒng)計(jì)各向異性結(jié)構(gòu)面規(guī)律的不足，本專利技術(shù)提供了一種測(cè)試不同方位的峰值摩擦角、統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面各向異性的力學(xué)規(guī)律的全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括試驗(yàn)臺(tái)、拉伸控制系統(tǒng)、多方位傾斜墊板和多方位傾斜圓盤(pán)，所述拉伸控制系統(tǒng)位于所述試驗(yàn)臺(tái)上，所述拉伸控制系統(tǒng)的動(dòng)作端與所述多方位傾斜墊板的上端鉸接，所述多方位傾斜墊板的下端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸固定在所述試驗(yàn)臺(tái)上；所述多方位傾斜板包括底墊板和個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組，所述底墊板上以所述底墊板的中心為圓心等圓弧間隔地分布至少三套個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組，每組個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組為以所述底墊板的中心為圓心等間隔布置的下安裝孔；所述多方位傾斜圓盤(pán)位于所述多方位傾斜墊板上，所述多方位傾斜圓盤(pán)包括圓形墊板和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔，所述圓形墊板以所述底墊板的中心為圓心，所述圓形墊板的頂面為用以放置待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣的測(cè)試工位，所述十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔等圓弧間隔地設(shè)置在所述圓形墊板的外圈，所述個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔的大小相等且位于同一軌跡圓上，所述圓形墊板上開(kāi)有用于供插入桿軸進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換的圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)孔。進(jìn)一步，所述多方位傾斜板還包括弧形卡位板，所述底墊板上以所述底墊板的中心為圓心等圓弧間隔地分布至少三塊弧形卡位板，所述弧形卡位板與所述個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組交替分布。再進(jìn)一步，所述多方位傾斜圓盤(pán)還包括側(cè)板，所述側(cè)板安裝在所述圓盤(pán)墊板的頂面，所述側(cè)板之間形成為供所述待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣放置的底座。更進(jìn)一步，所述側(cè)板上連接用以卡緊所述待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣的卡位銷。所述轉(zhuǎn)軸上安裝用以測(cè)量所述多方位傾斜墊板的傾斜角度的量角器。所述試驗(yàn)臺(tái)上安裝鋼墊板，所述鋼墊板與連接桿一端連接，所述連接桿的另一端安裝所述轉(zhuǎn)軸。所述鋼墊板上安裝緩沖墊。本專利技術(shù)的有益效果主要表現(xiàn)在：采用全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可測(cè)試不同方位的峰值摩擦角，從而可以統(tǒng)計(jì)結(jié)構(gòu)面各向異性的力學(xué)規(guī)律。附圖說(shuō)明圖1是全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的示意圖。圖2是多方位傾斜墊板的示意圖。圖3是多方位傾斜圓盤(pán)的示意圖。圖4是個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔的示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)D1～圖4，一種全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括試驗(yàn)臺(tái)1、拉伸控制系統(tǒng)、多方位傾斜墊板5和多方位傾斜圓盤(pán)6，所述拉伸控制系統(tǒng)位于所述試驗(yàn)臺(tái)1上，所述拉伸控制系統(tǒng)的動(dòng)作端與所述多方位傾斜墊板5的上端鉸接，所述多方位傾斜墊板5的下端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)軸8上，所述轉(zhuǎn)軸8固定在所述試驗(yàn)臺(tái)1上；所述多方位傾斜板5包括底墊板和個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組14，所述底墊板上以所述底墊板的中心為圓心等圓弧間隔地分布至少三套個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組14，每組個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組14為以所述底墊板的中心為圓心等間隔布置的下安裝孔；所述多方位傾斜圓盤(pán)6位于所述多方位傾斜墊板5上，所述多方位傾斜圓盤(pán)6包括圓形墊板和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔16，所述圓形墊板以所述底墊板的中心為圓心，所述圓形墊板的頂面為用以放置待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣12的測(cè)試工位，所述十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔16等圓弧間隔地設(shè)置在所述圓形墊板的外圈，所述個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔14和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔16的大小相等且位于同一軌跡圓上，所述圓形墊板上開(kāi)有用于供插入桿軸進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換的圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)孔15。進(jìn)一步，所述多方位傾斜板還包括弧形卡位板13，所述底墊板上以所述底墊板的中心為圓心等圓弧間隔地分布至少三塊弧形卡位板13，所述弧形卡位板13與所述個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組14交替分布。再進(jìn)一步，所述多方位傾斜圓盤(pán)還包括側(cè)板7，所述側(cè)板7安裝在所述圓盤(pán)墊板的頂面，所述側(cè)板之間形成為供所述待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣12放置的底座。更進(jìn)一步，所述側(cè)板7上連接用以卡緊所述待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣的卡位銷17。所述轉(zhuǎn)軸8上安裝用以測(cè)量所述多方位傾斜墊板的傾斜角度的量角器11。所述試驗(yàn)臺(tái)1上安裝鋼墊板9，所述鋼墊板9與連接桿一端連接，所述連接桿的另一端安裝所述轉(zhuǎn)軸8。所述鋼墊板9上安裝緩沖墊10。如圖1所示，多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)除了包括試驗(yàn)臺(tái)，拉伸控制系統(tǒng)(包括龍門(mén)架2、電葫蘆3和鋼絲拉索，電葫蘆3由電葫蘆控制按鈕4控制，龍門(mén)架和電葫蘆最大承重為3T，電葫蘆拉伸速度的調(diào)節(jié)范圍為V＝0.01～1mm/s。)，轉(zhuǎn)軸，量角器(測(cè)角范圍0°～90°)，緩沖墊等常規(guī)部件之外，針對(duì)性地開(kāi)發(fā)了能進(jìn)行多角度傾斜剪切試驗(yàn)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，通過(guò)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中多方位傾斜圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)和對(duì)應(yīng)角度轉(zhuǎn)換孔的選擇就可實(shí)現(xiàn)在同一傾斜剪切測(cè)試儀上進(jìn)行不同角度的傾斜剪切試驗(yàn)，適用平面方位為0°～360°任意整數(shù)角的傾斜剪切試驗(yàn)。傾斜剪切試驗(yàn)儀中的常規(guī)設(shè)備及試驗(yàn)原理可參照相關(guān)規(guī)程、教材及著作多方位傾斜墊板包括底墊板、個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔、弧形卡位板和轉(zhuǎn)軸。如圖2所示。①底墊板為方形鋼板，厚50mm，底墊板上的轉(zhuǎn)軸通過(guò)連接桿件與鋼板墊連接；②弧形卡位板共有4組，以底墊板上半部分中心0點(diǎn)為圓心均勻布置，主要作用是對(duì)安置在底墊板上方的多方位傾斜圓盤(pán)進(jìn)行卡位；③個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔共有4組，以底墊板上半部分中心0點(diǎn)為圓心均勻布置。每組個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔由10個(gè)10mm螺栓孔組成，如圖4所示，分別為+0孔，+2孔，+4孔，+6孔，+8孔，-3孔，-5孔，-7孔，-9孔和-11孔(在底墊板上僅對(duì)距離轉(zhuǎn)軸最近的該組角度轉(zhuǎn)換孔上所對(duì)應(yīng)的孔號(hào)進(jìn)行標(biāo)注)，10個(gè)螺栓孔以+0孔居中，分布兩側(cè)，其中+2孔，+4孔，+6孔，+8孔，以0點(diǎn)為圓心，順時(shí)針間隔2°布置；-3孔，-5孔，-7孔，-9孔和-11孔，以0點(diǎn)為圓心，逆時(shí)針間隔2°布置，其中-3孔與+0孔間隔3°布置。每個(gè)孔多對(duì)應(yīng)的刻度與其名稱相對(duì)應(yīng)，+0孔表示加上0°角度，+2孔表示加上2°角度，+4孔表示加上4°角度，+6孔表示加上6°角度，+8孔表示加上8°角度，-3孔表示減去3°角度，-5孔表示減去5°角度，-7孔表示減去7°角度，-9孔表示減去9°角度，-11孔表示減去11°角度。多方位傾斜圓盤(pán)包括圓形底墊板、十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔、側(cè)板、卡位梢和圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)孔，如圖3所示。①圓形底墊板，厚50mm，安置在多方位傾斜墊板的四組弧形卡位板內(nèi)，通過(guò)十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔中的其中四個(gè)螺栓孔和多方位傾斜墊板上相對(duì)應(yīng)的個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔，采用螺栓固定。②側(cè)板由四根角鋼組本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括試驗(yàn)臺(tái)、拉伸控制系統(tǒng)、多方位傾斜墊板和多方位傾斜圓盤(pán)，所述拉伸控制系統(tǒng)位于所述試驗(yàn)臺(tái)上，所述拉伸控制系統(tǒng)的動(dòng)作端與所述多方位傾斜墊板的上端鉸接，所述多方位傾斜墊板的下端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸固定在所述試驗(yàn)臺(tái)上；所述多方位傾斜板包括底墊板和個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組，所述底墊板上以所述底墊板的中心為圓心等圓弧間隔地分布至少三套個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組，每組個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組為以所述底墊板的中心為圓心等間隔布置的下安裝孔；所述多方位傾斜圓盤(pán)位于所述多方位傾斜墊板上，所述多方位傾斜圓盤(pán)包括圓形墊板和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔，所述圓形墊板以所述底墊板的中心為圓心，所述圓形墊板的頂面為用以放置待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣的測(cè)試工位，所述十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔等圓弧間隔地設(shè)置在所述圓形墊板的外圈，所述個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔的大小相等且位于同一軌跡圓上，所述圓形墊板上開(kāi)有用于供插入桿軸進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換的圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)孔。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于：所述多角度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括試驗(yàn)臺(tái)、拉伸控制系統(tǒng)、多方位傾斜墊板和多方位傾斜圓盤(pán)，所述拉伸控制系統(tǒng)位于所述試驗(yàn)臺(tái)上，所述拉伸控制系統(tǒng)的動(dòng)作端與所述多方位傾斜墊板的上端鉸接，所述多方位傾斜墊板的下端可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸固定在所述試驗(yàn)臺(tái)上；所述多方位傾斜板包括底墊板和個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組，所述底墊板上以所述底墊板的中心為圓心等圓弧間隔地分布至少三套個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組，每組個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔組為以所述底墊板的中心為圓心等間隔布置的下安裝孔；所述多方位傾斜圓盤(pán)位于所述多方位傾斜墊板上，所述多方位傾斜圓盤(pán)包括圓形墊板和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔，所述圓形墊板以所述底墊板的中心為圓心，所述圓形墊板的頂面為用以放置待測(cè)試巖體結(jié)構(gòu)面試樣的測(cè)試工位，所述十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔等圓弧間隔地設(shè)置在所述圓形墊板的外圈，所述個(gè)位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔和十位數(shù)角度轉(zhuǎn)換孔的大小相等且位于同一軌跡圓上，所述圓形墊板上開(kāi)有用于供插入桿軸進(jìn)行角度轉(zhuǎn)換的圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)孔。2.如權(quán)利要求1所述的全方位結(jié)構(gòu)面傾斜剪切測(cè)試儀的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃曼，杜時(shí)貴，羅戰(zhàn)友，雍睿，胡云進(jìn)，鐘振，梁奇峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：紹興文理學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：浙江;33