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岩石多功能试验仪操作步骤及原理讲解

作者:万能试验机 来源:www.testmc.net 日期:2021/12/28 9:51:22

岩石多功能试验机基本原理、配套设备、操作步骤、功能特点参数介绍。

岩石多功能试验仪能轻便、快速地测定岩石的抗拉及抗压强度,巴西圆盘试验,软岩的单轴抗压强度的一款多功能试验仪器,在点荷载试验中采用*及碎块加载,故岩石破坏的压力较常规压力机所具的压力小;而且试样无需加工成规则试件,适合现场测定使用,便于进行低强度岩石的测定。这是一种具有方便、经济、迅速优点的简单的科学测试工具,可用于煤矿、地质、水工、交通、建筑等工程作岩力学性质试验。


技术说明及使用范围:
    1. 该机主要用于测定岩石抗拉及抗压强度(采用巴西劈裂圆盘试验)软岩的单轴抗压强度的一款多功能试验仪器;在点荷载试验中采用*及碎块加载,点荷载试验是将岩石试件置于两个球形园锥状压板之间,对试件施加集中荷载,直至破坏,然后根据破坏荷载求得岩石的点荷载强度。这种多功能试验仪器有方便、经济、迅速优点的多功能科学测试工具仪器,可用于煤矿、地质、水工、交通、建筑等工程作岩力学性质试验。

      2. 主机采用高强度框架结构,整机结构紧凑、布局合理.控制单元采用交流伺服调速系统,控制高精度、高频响交流伺服电机,驱动精密低噪音减速机,带动精密滚珠丝杠副进行试验,可实现试验速度的大范围调节(0.2—50mm/min),试验过程平稳、高效。试验数据可任意存取,并可实现数据和曲线的再分析,局部放大和数据、试样、环境、测试条件再编辑,并打印出完整的试验报告和曲线。

      3. 本系列产品全面符合GB/T16491-2008《电子式拉力试验机》JJF1103-2003《试验机计算机数据采集系统评定》、JJG139-1999《拉力、压力和拉力试验机的检定规程》的要求,可按照GB/T50266-2013《工程岩体试验方法标准》等标准的要求,完成岩石单轴压力强度试验。

技术参数:
1.zui大试验力:1000KN;
2.实验力范围:0~1000KN;
3.试验框架整体刚度:不小于 ;
4.安全保护:超过量程的2%自动停机,具有机械限位保护,过载保护,过电流保护,漏电保护等功能,对于试验提供透明保护罩。
5.测量相对误差:整体不超过1%,其中载荷测量不超过0.5%,位移测量不超过0.25%;
6.压盘间距:不小于300mm;
7.压盘间距调整为电动调整。
8.立柱间距:不小于300mm;
9.压盘尺寸:不小于Φ200mm;
10.活塞行程:不小于200mm;
11.压头材质:高硬度优质硬质合金;
12.额定电压:220V;
13.可通过伺服机构自动控制加载速度和/或位移速度。
 

主要特点:

1、可以完成岩石点荷载试验。

2、可以完成岩石抗拉强度试验(巴西圆盘试验)。

3、可以完成泥岩、砂岩等软质岩石的单轴抗压强度试验。

4、具有拆卸方便性,满足试验室内操作和工地现场两用的不同需求。(工地可缩小重量)

5、现场无需电源,仪器自带电源。

6、根据需要可以扩展为电脑采集,直接将曲线及数据保存至笔记本电脑中。

7、油缸有自动回位功能。

岩石多功能试验机基本原理
岩石的剪切强度是岩石抵抗剪应力破坏的大能力, 目前室内测定岩石剪切强度的试验方法很多,如单面和双面剪切等直接剪切试验和变角板法,冲孔试验以及三轴试验等。岩石剪切试验夹具
变角板法是利用压力机施加垂直荷载,通过一套特制的夹具使试件沿某一剪切面产生剪切破坏,然后通过静力平衡条件解析剪切面上的法向压应力和剪应力,从而绘制法向压应力(σ)与剪应力(τ)之关系曲线,求得岩石的内聚力(c)和内摩擦角(φ)。

岩石多功能试验机仪器配套设备
1、制样设备:机,切石机,磨石机;
2、压力机:技术要求同试验五;
3、变角板剪切夹具一套,要求在45°-70°范围内有4-5个角度可供调整4、卡尺:精度为0.002cm。

操作步骤
1、试件制备
本试验彩边长为5cm的立方体试件,每组加工4-8块,试件加工精度要求:相邻面间应互相垂直,偏差不超过0.25°;相对两面须互相平行,不平行度不得大于0.005cm。
2、试件描述及尺寸量测
试件描述内容同试验四;描述后测量预定剪切面的边长,求出剪切面面积,并做好标记。
根据试验要求对试件进行烘干或饱水处理,处理方法与要求同试验五。岩石剪切试验夹具
3、安装试件
将变角板剪切夹具用绳子栓在压力机承压板间,应注意使夹具的中心与压力机的中心线相重合,然后调整夹具上的夹板螺丝,使刻度达到所要求的角度,将试件安装于变角板内。
4、加荷
开动压力机,同时降下压力机横梁,使剪切夹具与压力机承压板接触上,然后调整压力表指针到零点,以每秒0.5-0.8MPa的加荷速度加荷,直至试件破坏,记录破坏荷载(P)。
5、破坏试件描述
升起压力机横梁,取出被剪破的试件进行描述,内容包括破坏面的形态及破坏情况等。
6、重复试验岩石剪切试验夹具
变换变角板夹具的角度(α),一般在45°-70°内选择,以5°为间隔如45°,50°,55°,60°,65°,70°,重复步骤3-6进行试验,取得不同角度下的破坏荷载。

成果整理
(1)按下式计算作用在剪切面上的剪应力和正应力:
式中:τ――剪应力(MPa);
σ――正应力(MPa);
P――试件破坏荷载(N);
A――试件剪切面面积(mm2);
α――试件放置角度(变角板角度),度;
f――滚轴摩擦系数: ,n为滚轴根数,d为滚轴直径(mm)。
(2)按下式计算岩石的抗剪断强度参数岩石剪切试验夹具
式中:φ――岩石内摩擦角(°);
C――岩石的内聚力(MPa);
σ――第i块试件的破坏正应力(MPa);
τ――第i块试件的破坏剪应力(MPa);
n――试件块数。
计算结果精确至小数点后一位。
(3)以剪应力(τ)为纵坐标,法向应力(σ)为横座标,将每一试件的σ,τ标在坐标系中,以方法拟合一直线(强度包络线),并在图中求得岩石的内摩擦角(φ)和内聚力(c)。
以上两种求内摩擦角(φ)和内聚力(c)的方法可任选一种,也可两种同时用,以便比较。

本公司主要产品有:钢筋弯曲试验机,摩擦磨损试验机,卧式拉力机,万能试验机,钢管弯曲试验机,冲击试验机,拉力试验机,试验机,岩石直剪仪,岩石三轴仪,岩石多功能试验仪等
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