本發明專利技術公開了一種制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置及其操作方法，包括機頭，固定裝置，底座和操作臺，機頭位于工作臺的一端，機頭上安裝有電動機，電動機的輸出軸與連桿連接，連桿上安裝有切割片；操作臺滑動安裝在工作臺遠離機頭的一端；操作臺的側端安裝有控制操作臺左右上下前后移動的操作桿；底座固定在操作臺上，在底座的上端相對設置有若干組固定件；每組固定件之間在徑線方向上相互平行且均與連桿的軸線方向平行；固定裝置上設置有與底座上的固定件相對應的通孔，并通過通孔固定在底座上。本發明專利技術操作簡單，實用性強，而且切割精確，應用前景好。
【技術實現步驟摘要】
制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置及其操作方法
本專利技術屬于加工設備
，具體涉及一種制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置及其操作方法。
技術介紹
在研究巖石等準脆性材料的斷裂特性時，國際巖石力學協會推薦的人字形裂縫巴西圓盤由于可實現Ⅰ型，Ⅱ型及Ⅰ、Ⅱ復合型斷裂而成為主要的試件構型之一。巴西圓盤人字形裂縫的加工精度對實驗是否成功有很大影響。但是，現有制備人字形裂縫的實驗裝置多數不能保證切割的兩個面重合，更不能精確控制裂縫長度。
技術實現思路
針對上述現有技術中的不足，本專利技術的目的是提供一種使用方便，預制裂縫面平整，裂縫長度可控，具有較高精度的制備人字形裂縫巴西圓盤的實驗裝置及方法。為實現上述技術目的，本專利技術所采用的技術方案如下：一種制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置，包括機頭，固定裝置，底座和操作臺，機頭位于工作臺的一端，機頭上安裝有電動機，電動機的輸出軸與連桿連接，連桿上安裝有切割片；操作臺滑動安裝在工作臺遠離機頭的一端；操作臺的側端安裝有控制操作臺左右上下前后移動的操作桿；底座固定在操作臺上，在底座的上端相對設置有若干組固定件；每組固定件之間在徑線方向上相互平行且均與連桿的軸線方向平行；固定裝置上設置有與底座上的固定件相對應的通孔，并通過通孔固定在底座上。所述固定裝置由高分子尼龍棒材料加工而成。高分子尼龍棒材料具有一定的韌性，強度也低于巖石材料，可以避免金屬固定裝置在夾緊巖石時容易在二者接觸面處導致巖石破裂的缺點。所述固定裝置包括兩個相同的帶平臺的半圓環，在半圓環上設置有與底座上固定件相對應的通孔Ⅰ，在帶平臺的半圓環的端部設置有用于固定巴西圓盤的通孔Ⅱ。通孔Ⅰ和與通孔Ⅰ相對應的底座上的圓柱相互配合，可以保證在切割巴西圓盤正反兩面時，所得到的兩個切割面能夠重合，并且保證良好的平行度。所述連桿的一端與電動機的輸出軸螺紋連接，另一端設置有用于固定切割片的凸臺，切割片固定安裝在凸臺上，電動機的輸出軸、連桿和切割片位于同一軸線上。在凸臺上設置有外螺紋，切割片安裝在凸臺上并通過螺母鎖死，螺母與連桿的外螺紋相匹配。凸臺結構能將切割片鎖緊，防止在切割過程中打滑的作用。在操作臺上安裝有電磁鐵。所述底座為金屬平板，并通過電磁鐵固定在操作臺上，底座和電磁鐵之間面接觸且不用借助螺釘螺母等緊固件，一方面能夠保證底座平面的水平進而保證安裝在底座上的固定裝置內的巴西圓盤的平面水平，確保切割精確，另一方面拆卸和安裝方便。所述每組固定件均包括兩個圓柱，圓柱之間間隔設置，圓柱的軸線與切割片相平行。在操作臺上設置有用于清洗降溫潤滑的水管和擋水板，水管用于清洗操作臺和對切割片進行潤滑和降溫減小磨損，擋水板可防止水流噴濺，保證工作環境的干凈衛生。制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置的操作方法如下：第一步，將連桿的一端與電動機的輸出軸螺紋連接，切割片安裝在連桿的凸臺上并用螺母鎖死；第二步，將巴西圓盤放入到固定裝置的兩個帶平臺的半圓環內，然后將螺栓穿入半圓環兩端的通孔Ⅱ，在螺栓的兩端用螺母鎖住兩個帶平臺的半圓環，實現將巴西圓盤的固定；第三步，固定裝置通過其上的通孔Ⅰ套在底座的圓柱上，使固定裝置固定在底座上；第四步，用三個操作桿調整操作臺，使切割片的最低端對準巴西圓盤的圓心；第五步，打開電動機和水管的開關開始切割，用上下的操作桿控制切割深度，達到切割深度后快速退出切割片，關閉電動機和水管的開關；第六步，將固定裝置翻轉180°，并套在底座上進行另一個面的切割；第七步，重復第五步，打開電動機和水管開關，用上下操作桿控制切割深度，達到切割深度后快速退出切割片，完成巴西圓盤另一面的切割；第八步，取下固定裝置，松開螺母，取出制備好的含有人字形裂縫的巴西圓盤試件。本專利技術通過三個操作桿實現操作臺的上下左右前后三維空間的移動，在切割過程中不僅能精確地使巴西圓盤的圓心與切割片相對應，而且還能在切割裂縫時精確控制裂縫長度的尺寸。固定裝置上的通孔結構與底座上相對應的圓柱配合使用，不僅能使巴西圓盤很好地固定，而且在翻轉切割巴西圓盤另一個面時不用再對齊圓心就能保證切割的位置位于圓心，并且還可以保證兩個切割面在同一個平面上。本專利技術操作簡單，實用性強，而且切割精確，應用前景好。附圖說明圖1為本專利技術的正視圖。圖2是圖1的A-A剖面圖。圖3是本專利技術中固定裝置的正視圖。圖4是本圖3的B-B剖面圖。圖5是本專利技術中連桿的正視圖。圖6是圖5的左視圖。圖7為本專利技術切割深度控制切縫長度的幾何示意圖。圖中各標注代表的意思是：1、機頭；2、切割片；3、底座；4、圓柱；5、操作臺；6、電磁鐵；7、操作桿；8、擋水板；9、水管；10、電動機；11、連接桿；12、固定裝置；13、通孔Ⅰ；14、通孔Ⅱ。具體實施方式實施例：一種制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置，包括機頭1，固定裝置12，底座3和操作臺5。機頭1位于工作臺的一端，機頭1上安裝有電動機10，電動機10的輸出軸與連桿11的一端螺紋連接，連桿11的另一端設置有用于固定切割片2的凸臺，在凸臺上設置有外螺紋，切割片2安裝在凸臺上并通過螺母鎖死，螺母與連桿的外螺紋相匹配。凸臺結構能將切割片鎖緊，防止在切割過程中打滑的作用。電動機10的輸出軸、連桿11和切割片2位于同一軸線上。操作臺5安裝在工作臺遠離機頭1的一端；操作臺5的側端安裝有控制操作臺5上下左右前后移動的操作桿7。所述操作桿7為三個分別控制操作臺左右、上下和前后方向的移動，操作桿控制操縱臺5移動的原理與RSG-200磨床上的操作桿工作原理相同。在操作臺5上安裝有電磁鐵6。為金屬平板的底座3通過電磁鐵6固定在操作臺5上，底座3和電磁鐵6之間面接觸且不用借助螺釘螺母等緊固件，一方面能夠保證底座平面的水平進而保證安裝在底座上的固定裝置內的巴西圓盤的平面水平，確保切割精確，另一方面拆卸和安裝方便。在底座3的上端相對設置有若干組固定件。每組固定件之間在徑線方向上相互平行且均與連桿的軸線方向平行。所述每組固定件均包括兩個圓柱4，圓柱之間間隔設置，圓柱4的軸線與切割片2相平行。所述固定裝置12由高分子尼龍棒材料加工而成，包括兩個相同的帶平臺的半圓環，在帶平臺的半圓環上設置有與底座3上固定件相對應的通孔Ⅰ13，在半圓環的端部設置有用于固定巴西圓盤的通孔Ⅱ14。通孔Ⅰ13和與通孔Ⅰ13相對應的圓柱4相互配合，將固定裝置12固定在底座3上，保證在切割巴西圓盤正反兩面時，所得到的兩個切割面能夠重合，并且保證良好的平面平整度。高分子尼龍棒材料具有一定的韌性，強度也低于巖石材料，可以避免金屬固定裝置在夾緊巖石時容易在二者接觸面處破裂的缺點。在操作臺5上設置有用于清洗降溫潤滑的水管9和擋水板8，水管9用于清洗操作臺和對切割片2進行潤滑和降溫減小磨損，擋水板8可防止水流噴濺，保證工作環境的干凈衛生。制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置的操作方法如下：第一步，將連桿11的一端與電動機10的輸出軸螺紋連接，切割片2安裝在連桿11的凸臺上并用螺母鎖死；第二步，將巴西圓盤放入到固定裝置12的兩個帶平臺的半圓環，然后將螺栓穿入半圓環兩端的通孔Ⅱ14，在螺栓的兩端用螺母鎖住兩個帶平臺的半圓環，實現將巴西圓盤的固定；第三步，固定裝置12通過其上的通孔Ⅰ13套在底座3的圓柱4上，使固定裝置12固定在底座3上；第四步，用三個操作桿7調整操作臺5本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置，其特征在于：包括機頭（1），固定裝置（12），底座（3）和操作臺（5），機頭（1）位于工作臺的一端，機頭1上安裝有電動機（10），電動機10的輸出軸與連桿（11）連接，連桿（11）上安裝有切割片（2）；操作臺（5）滑動安裝在工作臺遠離機頭（1）的一端；操作臺（5）的側端安裝有控制操作臺（5）上下左右前后移動的操作桿（7）；底座（3）固定在操作臺（5）上，在底座（3）的上端相對設置有若干組固定件；每組固定件之間在徑線方向上相互平行且均與連桿的軸線方向平行；固定裝置（12）上設置有與底座（3）上的固定件相對應的通孔（13），并通過通孔（13）固定在底座（3）上。
【技術特征摘要】
1.一種制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置，其特征在于：包括機頭（1），固定裝置（12），底座（3）和操作臺（5），機頭（1）位于工作臺的一端，機頭（1）上安裝有電動機（10），電動機（10）的輸出軸與連桿（11）連接，連桿（11）上安裝有切割片（2）；操作臺（5）滑動安裝在工作臺遠離機頭（1）的一端；操作臺（5）的側端安裝有控制操作臺（5）上下左右前后移動的操作桿（7）；底座（3）固定在操作臺（5）上，在底座（3）的上端相對設置有若干組固定件；固定裝置（12）上設置有與底座（3）上的固定件相對應的通孔Ⅰ（13），并通過通孔Ⅰ（13）固定在底座（3）上；所述固定裝置（12）包括兩個相同的帶平臺的半圓環，在半圓環上設置有與底座（3）上固定件相對應的通孔Ⅰ（13），在帶平臺的半圓環的端部設置有用于固定巴西圓盤的通孔Ⅱ（14）；在操作臺（5）上安裝有電磁鐵（6）；所述每組固定件均包括兩個圓柱（4），圓柱（4）之間間隔設置，圓柱（4）的軸線與切割片（2）相平行。2.根據權利要求1所述的制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置，其特征在于：所述固定裝置（12）由高分子尼龍棒材料加工而成。3.根據權利要求1所述的制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置，其特征在于：所述連桿（11）的一端與電動機（10）的輸出軸螺紋連接，另一端設置有用于固定切割片（2）的凸臺，切割片（2）固定安裝在凸臺上，電動機（10）的輸出軸、連桿（11）和切割片（2）位于同一軸線上。4.根據權利要求3所述的制備巴西圓盤人字形裂縫的實驗裝置，其特征在于：在凸臺上設置有外螺紋，切割片（2）安裝在凸臺上并通過螺母...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張盛，魯義強，句世元，
申請(專利權)人：河南理工大學，
類型：發明
國別省市：河南;41
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。