[发明专利]简易岩石蠕变试验装置及其试验方法

权利要求书

1.一种简易岩石蠕变试验装置，包括试验平台反力架、试件轴压施动系统和试件围压施动系统，其特征在于，试验平台反力架是由底座(8)及底座上的反压力支柱(3)构成，反压力支柱(3)上部装有顶梁(9)，顶梁(9)与反压力支柱(3)固定在一起，顶梁的下部有试件轴压施动系统(2)，试件轴压施动系统(2)经输油管(5)同外部的液压控制系统(1)相连，试件轴压施动系统(2)下部置有压力传感器(6)，压力传感器(6)同外部的数据自动采集系统(4)相连，在反压力支柱(3)内侧有与压力传感器(6)相连的试件围压施动系统(10)，所说的液压控制系统(1)是齿轮泵(18)的进口管道上装有粗滤油器(19)，齿轮泵(18)的出口管道上分别接有第一三位四通O型机能电磁换向阀(13a)、第二三位四通O型机能电磁换向阀(13b)、压力表开关(14)和溢流阀(16)，齿轮泵(18)由电机(17)带动，第一三位四通O型机能电磁换向阀(13a)由第一单向阀(12a)相连，第一单向阀(12a)同第一蓄能器(11a)、第一压力传感器(6a)相连，压力传感器(6)同试件围压施动系统(10)相连，压力表开关(14)同压力表(15)相连，溢流阀(16)同粗滤油器(19)和油位计(20)相连通，油位计(20)上装有空气过滤器(21)，所说的第二三位四通O型机能电磁换向阀(13b)同第二单向阀(12b)相连，第二单向阀(12b)同第二蓄能器(11b)及第二压力传感器(6b)相连，第二压力传感器(6b)同试件轴压施动系统(2)相连。

2.根据权利要求1所述的简易岩石蠕变试验装置，其特征在于，所说的试件围压施动系统(10)为三轴压力室，其结构是，底座(30)周边有竖向的压力室壁(26)，底座(30)中心部放有下垫块(22)，下垫块(22)侧面及压力室壁间装有传感器夹持架(23)，传感器夹持架(23)上部装有位移传感器(24)，下垫块(22)上的岩样上有上垫块(25)，上垫块(25)的上部有加力装置(29)，加力装置(29)经大锁紧螺帽(28)装在压力室壁(26)上部，构成密封的压力室，压力室内装有液压油(27)。

3.根据权利要求1所述的简易岩石蠕变试验装置，其特征在于，所说的数据自动采集系统(4)是直流电桥经第一开关(K1)、第二开关(K2)同主机(CPU)相连，第一开关(K1)接放大器输入端，第一开关(K1)输出端经A/D转换器接主机(CPU)的输入端，主机(CPU)的输出端上分别接有存贮器、LCD显示器、RS232C接口。

4.权利要求1所述的简易岩石蠕变试验装置的试验方法，其特征在于，将试件置于试件轴压施动系统下部，并置于下垫块(22)上，数据自动采集器(4)通过压力传感器(6)与试件相连接，液压控制系统对试件利用液体油先加围压，再加轴压，即先充液对围压施动系统，后充液再启动轴压施动系统，试件放好后，将压力传感器安装在加压试件上，进行加压，在加压过程中监测应力和应变的变化，加压直至试件发生破坏结束，根据试验数据就可以绘制应力-应变曲线，得知岩石蠕变曲线，具体操作步骤是：

开齿轮泵(18)运行3分钟，打开压力表开关(14)，调节溢流阀(16)将压力调至试件围压施动系统(10)所需值，第二三位四通O型机能电磁换向阀(13b)的1DT阀门带电充液，观察压力至调整值后稳压1分钟，断第二三位四通O型机能电磁换向阀(13b)的1DT阀门电，调节溢流阀降压力至试件轴压施动系统(2)所需值，第一三位四通O型机能电磁换向阀(13a)的3DT阀门带电充液，观察压力至所需值后稳压1分钟，第一三位四通O型机能电磁换向阀(13a)的3DT阀门断电，关闭溢流阀(16)，停电机(17)；

开齿轮泵，打开压力表开关(14)，观察压力，调节溢流阀(16)使压力处于较小值，第一三位四通O型机能电磁换向阀(13a)的4DT阀门带电使试件轴压施动系统(2)的下部收缩，第一三位四通O型机能电磁换向阀(13a)的4DT阀门断电，第二三位四通O型机能电磁换向阀(13b)的2DT阀门带电释放试件室中压力，第二三位四通O型机能电磁换向阀(13b)的2DT阀门断电，停电机，卸下试件，试验结束；

在试验的同时，数据采集系统利用位移传感器和压力传感器对试验数据进行实时采集，并通过数据线传输到计算机中，利用系统软件对数据进行处理，根据试验数据就可以绘制应力-应变曲线，得出岩石蠕变曲线，从而实现整个岩石蠕变试验及岩石蠕变曲线的绘制。