[实用新型]一种用于岩石三点弯曲和四点弯曲的试验夹具

说明书

本实用新型公开一种用于岩石三点弯曲和四点弯曲的试验夹具，夹具包括底座、副载板、上压头、下压头和固定压头，底座两端设有支撑杆和固定件，副载板能够在支撑杆上移动并通过固定件紧固，底座两端上表面设有凹槽，凹槽之间的底座两侧设置有底座轨道，底座轨道内活动连接有两个下压头；副载板的上表面和下表面的中部相对称的安装有固定压头，副载板上表面的固定压头上方安装有加载压头，副载板的两侧设有副载板轨道，副载板轨道内活动连接有两个上压头；底座和副载板的同一侧相对应的均设置有对称刻度；副载板与底座的规格尺寸一致，上压头与副载板固定时，上压头位于凹槽的正上方。

技术领域

本实用新型属于岩石力学性能测试领域，具体涉及一种用于岩石三点弯曲和四点弯曲试验的夹具。

背景技术

岩石的断裂韧度是岩石力学性能的重要指标之一，三点弯曲试验通常用于测得岩石试样的I型断裂韧度和研究I/II型复合裂纹扩展行为，四点弯曲试验通常用于测得岩石试样的I型断裂韧度和II型断裂韧度。三点弯曲试验加载方式简单，应用较为广泛。四点弯曲较三点弯曲试验多两个压头和一个副载板，压夹结构复杂，但弯矩分布均匀，试验结果更准确。两者皆需通过精准控制压头间距获取所需岩石力学参数。

在实际操作过程中，现有用于三、四点弯曲试验的夹具主要存在三个弊端，从而降低了其测试能力。第一，需拆卸压头和副载板来实现三、四点弯曲试验的转化；第二，四点弯曲试验的上部压头间距需手动测量，每个压头位置的偏移都将导致试验的误差增大甚至失败；第三，副载板控制不灵活，不能实现岩石四点弯曲试验中II断裂韧度的测量。因此，设计一种用于岩石三、四点弯曲试验的一体化综合夹具对于提高测试效率和准确率十分关键。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种用于岩石三点弯曲和四点弯曲的试验夹具，该夹具可减少压头和副载板的更换时间，便捷实现三、四点弯曲试验的转换，夹具可精确控制压头间距，提高弯曲试验结果的准确率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于岩石三点弯曲和四点弯曲的试验夹具，包括底座、副载板、上压头、下压头和固定压头，所述底座两端设有支撑杆和固定件，所述副载板能够在所述支撑杆上移动并通过所述固定件紧固，所述底座两端上表面设有凹槽，凹槽之间的底座两侧设置有底座轨道，所述底座轨道内排列设置有底座滚珠导轨，所述底座轨道内活动连接有两个所述下压头，所述下压头上设置有与所述底座轨道形状相契合的凸形滑块；

所述副载板的上表面和下表面的中部相对称的安装有固定压头，副载板的两侧设有副载板轨道，所述副载板轨道内排列设置有副载板滚珠导轨，所述副载板轨道内活动连接有两个所述上压头，所述上压头上设置有与所述副载板轨道形状相契合的凸形滑块；所述上压头中部设有连接孔，所述副载板两端中部设有螺纹孔，通过螺钉和所述连接孔及螺纹孔用于实现对上压头的固定；

所述底座和副载板的同一侧相对应的均设置有对称刻度；所述副载板与底座的规格尺寸一致，所述上压头与副载板固定时，上压头位于凹槽的正上方。

进一步的，所述上压头和下压头均由长方体形状的压块和半圆柱形状的压体组成，压体的两端固定安装所述压块，所述压块上相对应安装有所述凸形滑块；所述固定压头为半圆柱形结构；所述压体的半圆柱直径大于固定压头的半圆柱直径。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是：

1.副载板设有固定压头和可滑动压头，能快速实现三、四点弯曲试验的转化，解决了需拆卸压头和副载板来实现三点和四点弯曲试验转化的问题，既节约了测试时间又提高了测试设备的一体化率。

2.副载板和底座的端部边缘处设有对称刻度，因为三、四点弯曲试验对加载跨距要求各不相同，所以上、下压头的具体位置可以根据对称刻度精准调节，不仅能节约人力对中调节和测量跨距的时间，还能提高试验结果的准确率。