一种多功能岩石力学特性测试仪

1.本发明涉及力学测试仪技术领域，特别涉及一种多功能岩石力学特性测试仪。


背景技术：

2.岩石力学是一门研究岩石在外界因素作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科，而在测试岩石力学特性时，一般会采用单轴压缩测试仪、双轴压缩测试仪、和拉伸测试仪等力学特性测试装置。
3.然而，传统的力学测试仪在使用时，通常只能完成一种测试，而在进行另一种测试时，便需要另一台力学测试仪进行测试，这样一来不仅增加了测试成本，且多台力学测试仪的占用空间也会增加，而且传统的力学测试仪在进行拉伸测试时，由于夹持机构在夹持岩石测试块时，很容易会使夹持机构中的螺纹杆结构发生松动现象，进而导致夹块发生松脱现象，进而降低了力学测试仪在进行拉伸测试时的可靠性。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种多功能岩石力学特性测试仪，其通过拉力测试机构和压力测试机构的设置，实现对岩石测试块的拉力和压力的测试，从而提高了本力学测试仪的功能性，不仅降低了测试成本，且有效减少了占用空间，而且通过锁止部的设置，有效避免了l型夹块发生松脱现象，进而提高了本力学测试仪在进行拉伸测试时的可靠性。
5.本发明提供了一种多功能岩石力学特性测试仪，具体包括：底座；所述底座上端面安装有动力机构，且动力机构上呈上下对称设有两个拉力测试机构，两个拉力测试机构上均安装有一个夹持机构；所述底座前端面下部均开设有矩形腔体，且矩形腔体内部滑动连接有收纳盒，收纳盒内部底端面放置有两个压力测试机构，且每个压力测试机构上均设有一个夹紧机构；所述动力机构后侧呈上下对称安装有两个限位部；每个所述夹持机构右侧均设有一个锁止部；所述拉力测试机构包括连接座a、第一滑筒、第一滑柱、拉动板、拉力传感器和插接板a，所述连接座a滑动连接在左右相邻的两根连接滑轨之间，且连接座a上端面固定连接有四个第一滑筒，每个第一滑筒内部均滑动连接有一根第一滑柱；四根所述第一滑柱上端固定连接有拉动板，且拉动板上开设有两个第二t型滑槽；所述连接座a与拉动板之间连接有拉力传感器，且连接座a后端面中部设有插接板a，插接板a上端面开设有矩形插口；所述压力测试机构包括矩形支撑板、第二滑柱、第二滑筒、连接座b、插接板b和压力传感器，所述矩形支撑板底端面固定连接有四根第二滑柱，且每根第二滑柱外部均滑动连接有一个第二滑筒，四个第二滑筒下端固定连接有连接座b，且连接座b左右两侧面均设有条形滑块，连接座b前端面中部设有插接板b，且插接板b上端面开设有矩形插口，矩形支撑板与连接座b之间设有压力传感器，且矩形支撑板上开设有两个第三t型滑槽。
6.可选地，所述底座左右两侧面均开设有与矩形腔体内部相通的一个条形通口；所述收纳盒左右两端面均设有一根限位滑柱，且两根限位滑柱分别与两个条形通口滑动连
接。
7.可选地，所述动力机构包括支撑框、第一液压缸、第二液压缸、带动板、连接滑轨和挡板，所述支撑框固定连接在底座上端面，且支撑框内部上下两侧面分别安装有第一液压缸和第二液压缸；所述第一液压缸和第二液压缸上的伸缩杆相对端均固定连接有一个带动板，且两个带动板相对面均安装有两根连接滑轨，每左右相邻两根连接滑轨后端均固定连接有一个挡板，每个带动板左右两端均设有两个t型滑块。
8.可选地，所述支撑框内部左右两侧面均开设有两个t型滑槽，且支撑框内部呈左右对称状设有四根竖向导杆，四根竖向导杆与两个带动板滑动连接，且每个带动板上的四个t型滑块分别与支撑框内部的四个t型滑槽滑动连接。
9.可选地，所述夹持机构包括竖向支板a、夹持螺杆、l型夹块和限位齿轮，所述竖向支板a的数量为两个，且两个竖向支板a固定连接在拉动板上，两个竖向支板a之间转动连接有夹持螺杆，且夹持螺杆外部呈左右对称状设有两处反向螺纹，且夹持螺杆外部通过两处反向螺纹连接有两个l型夹块，每个l型夹块底端面均设有两个t型滑块，且每个l型夹块底端面的两个t型滑块分别与拉动板上端面的两个第二t型滑槽滑动连接；所述夹持螺杆外部右端设有限位齿轮。
10.可选地，所述夹紧机构包括竖向支板b、夹紧螺杆、夹紧块和匚字形垫块，所述竖向支板b的数量为两个，且两个竖向支板b固定连接在矩形支撑板上，两个竖向支板b之间转动连接有夹紧螺杆，夹紧螺杆外部呈左右对称状设有两处反向螺纹，夹紧螺杆外部通过两处反向螺纹连接有两个夹紧块，且每个夹紧块底端面均设有两个t型滑动块，并且每个夹紧块底端面的两个t型滑动块分别与矩形支撑板上的两个第三t型滑槽滑动连接；所述矩形支撑板上端面中部固定连接有匚字形垫块。
11.可选地，所述限位部包括限位壳体、限位滑块和l型拉杆，所述限位壳体固定连接在带动板后端面中部，且限位壳体内部滑动连接有限位滑块，限位滑块头端前侧棱角设为圆角，且限位滑块下端固定连接有贯穿限位壳体底部的l型拉杆，l型拉杆上位于限位壳体内部套接有弹簧；当所述拉力测试机构安装至带动板上时，插接板a后端贯穿挡板，且限位滑块头端与插接板a上的矩形插口插接。
12.可选地，所述锁止部包括锁止壳体、锁止滑块、锁止条、滑动槽和滑动柱，所述锁止壳体固定连接在拉动板上，且锁止壳体内部滑动连接有锁止滑块，锁止壳体上端面开设有l型通口，锁止滑块后端设有两个锁止条，且两个锁止条后端与限位齿轮外周面紧密接触，锁止滑块前端面设有贯穿锁止壳体前侧壁的导向杆，且导向杆外部位于锁止壳体内部套接有弹簧；所述锁止滑块上端面开设有滑动槽，且滑动槽内滑动连接有滑动柱，滑动柱贯穿锁止壳体上的l型通口。
13.有益效果1.本发明各实施例的力学测试仪，与传统力学测试仪相比，其通过拉力测试机构和压力测试机构的设置，能够在整个测试过程中，可以通过拉力测试机构和压力测试机构实现对岩石测试块的拉力和压力的测试，从而提高了本力学测试仪的功能性，且在完成一种测试需要进行另一种测试时，无需通过另一台力学测试仪进行测试，这样一来不仅降低了测试成本，且有效减少了占用空间。
14.2.通过锁止部的设置，当夹持机构夹持住岩石测试块以后，可通过将滑动柱滑动
至锁止壳体上的l型通口后端位置，使两个锁止条后端与限位齿轮外周面紧密接触，从而使限位齿轮能够得到有效的锁止作用，从而有效避免了夹持螺杆发生松动的现象，进而有效避免了l型夹块发生松脱现象，进而提高了本力学测试仪在进行拉伸测试时的可靠性。
15.3.通过限位部的设置，能够在从拉力测试机构更换成压力测试机构时，只需通过手动将l型拉杆向尾端拉动，使限位滑块头端从插接板a上的矩形插口内部拔出，从而使连接座a在两根连接滑轨之间失去固定作用，然后将连接座a向前滑动拆下，然后再将连接座b滑动至两根连接滑轨之间，然后插接板b将贯穿挡板，且限位滑块头端将插接在插接板b上的矩形插口内，从而完成拉力测试机构与压力测试机构的更换操作，且整个更换过程中，无需通过工具即可轻松完成，进而提高了本力学测试仪在使用时的便捷性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
17.下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
18.在附图中：图1示出了根据本发明的实施例的力学测试仪的整体结构的示意图；图2示出了根据本发明的实施例的力学测试仪的拆分状态下的示意图；图3示出了根据本发明的实施例的支撑框局部剖视的示意图；图4示出了根据本发明的实施例的拉力测试机构和限位部的示意图；图5示出了根据本发明的实施例的限位部示意图；图6示出了根据本发明的实施例的夹持机构和锁止部的示意图；图7示出了根据本发明的实施例的夹持机构的示意图；图8示出了根据本发明的实施例的限位齿轮局部剖视的示意图；图9示出了根据本发明的实施例的锁止壳体和锁止滑块拆分后的示意图；图10示出了根据本发明的实施例的夹紧螺杆和夹紧块拆分后的示意图。
19.附图标记列表1、底座；101、收纳盒；102、条形通口；103、限位滑柱；2、动力机构；201、支撑框；202、第一液压缸；203、第二液压缸；204、带动板；205、连接滑轨；206、挡板；3、拉力测试机构；301、连接座a；302、第一滑筒；303、第一滑柱；304、拉动板；305、拉力传感器；306、插接板a；4、夹持机构；401、竖向支板a；402、夹持螺杆；403、l型夹块；404、限位齿轮；6、压力测试机构；601、矩形支撑板；602、第二滑柱；603、第二滑筒；604、连接座b；605、插接板b；606、压力传感器；7、夹紧机构；701、竖向支板b；702、夹紧螺杆；703、夹紧块；704、匚字形垫块；9、限位部；901、限位壳体；902、限位滑块；903、l型拉杆；10、锁止部；1001、锁止壳体；1002、锁止滑块；1003、锁止条；1004、滑动槽；1005、滑动柱。
具体实施方式
20.为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
21.实施例：请参考图1至图10：本发明提出了一种多功能岩石力学特性测试仪，包括：底座1；底座1上端面安装有动力机构2，且动力机构2上呈上下对称设有两个拉力测试机构3，两个拉力测试机构3上均安装有一个夹持机构4；底座1前端面下部均开设有矩形腔体，且矩形腔体内部滑动连接有收纳盒101，通过收纳盒101的设置，用于收纳拉力测试机构3和压力测试机构6，从而减少力学特性测试仪占用空间，收纳盒101内部底端面放置有两个压力测试机构6，且每个压力测试机构6上均设有一个夹紧机构7；动力机构2后侧呈上下对称安装有两个限位部9；每个夹持机构4右侧均设有一个锁止部10；拉力测试机构3包括连接座a301、第一滑筒302、第一滑柱303、拉动板304、拉力传感器305和插接板a306，连接座a301滑动连接在左右相邻的两根连接滑轨205之间，且连接座a301上端面固定连接有四个第一滑筒302，每个第一滑筒302内部均滑动连接有一根第一滑柱303；四根第一滑柱303上端固定连接有拉动板304，且拉动板304上开设有两个第二t型滑槽；连接座a301与拉动板304之间连接有拉力传感器305，且连接座a301后端面中部设有插接板a306，插接板a306上端面开设有矩形插口；通过拉力测试机构3的设置，用于对岩石测试块进行拉力测试；压力测试机构6包括矩形支撑板601、第二滑柱602、第二滑筒603、连接座b604、插接板b605和压力传感器606，矩形支撑板601底端面固定连接有四根第二滑柱602，且每根第二滑柱602外部均滑动连接有一个第二滑筒603，四个第二滑筒603下端固定连接有连接座b604，且连接座b604左右两侧面均设有条形滑块，连接座b604前端面中部设有插接板b605，且插接板b605上端面开设有矩形插口，矩形支撑板601与连接座b604之间设有压力传感器606，且矩形支撑板601上开设有两个第三t型滑槽；通过压力测试机构6的设置，用于对岩石测试块进行压力测试。
22.此外，根据本发明的实施例，如图1和图3所示，动力机构2包括支撑框201、第一液压缸202、第二液压缸203、带动板204、连接滑轨205和挡板206，支撑框201固定连接在底座1上端面，且支撑框201内部上下两侧面分别安装有第一液压缸202和第二液压缸203；第一液压缸202和第二液压缸203上的伸缩杆相对端均固定连接有一个带动板204，且两个带动板204相对面均安装有两根连接滑轨205，每左右相邻两根连接滑轨205后端均固定连接有一个挡板206，每个带动板204左右两端均设有两个t型滑块；支撑框201内部左右两侧面均开设有两个t型滑槽，且支撑框201内部呈左右对称状设有四根竖向导杆，四根竖向导杆与两个带动板204滑动连接，且每个带动板204上的四个t型滑块分别与支撑框201内部的四个t型滑槽滑动连接，通过动力机构2的设置，用于驱动拉力测试机构3完成拉力测试，且还能够驱动压力测试机构6完成压力测试；支撑框201右端面安装有控制器，压力传感器606、拉力传感器305均与控制器电性连接；如图6和图7所示，夹持机构4包括竖向支板a401、夹持螺杆402、l型夹块403和限位齿轮404，竖向支板a401的数量为两个，且两个竖向支板a401固定连接在拉动板304上，两个竖向支板a401之间转动连接有夹持螺杆402，且夹持螺杆402外部呈左右对称状设有两处反向螺纹，且夹持螺杆402外部通过两处反向螺纹连接有两个l型夹块403，每个l型夹块403底端面均设有两个t型滑块，且每个l型夹块403底端面的两个t型滑块分别与拉动板304上端面的两个第二t型滑槽滑动连接；夹持螺杆402外部右端设有限位齿轮404，通过夹持机构4
的设置，用于对岩石测试块进行夹持操作；如图1和图10所示，夹紧机构7包括竖向支板b701、夹紧螺杆702、夹紧块703和匚字形垫块704，竖向支板b701的数量为两个，且两个竖向支板b701固定连接在矩形支撑板601上，两个竖向支板b701之间转动连接有夹紧螺杆702，夹紧螺杆702外部呈左右对称状设有两处反向螺纹，夹紧螺杆702外部通过两处反向螺纹连接有两个夹紧块703，且每个夹紧块703底端面均设有两个t型滑动块，并且每个夹紧块703底端面的两个t型滑动块分别与矩形支撑板601上的两个第三t型滑槽滑动连接；矩形支撑板601上端面中部固定连接有匚字形垫块704，通过夹紧机构7的设置，用于将岩石测试块进行夹紧操作；如图4和图5所示，限位部9包括限位壳体901、限位滑块902和l型拉杆903，限位壳体901固定连接在带动板204后端面中部，且限位壳体901内部滑动连接有限位滑块902，限位滑块902头端前侧棱角设为圆角，且限位滑块902下端固定连接有贯穿限位壳体901底部的l型拉杆903，l型拉杆903上位于限位壳体901内部套接有弹簧；当拉力测试机构3安装至带动板204上时，插接板a306后端贯穿挡板206，且限位滑块902头端与插接板a306上的矩形插口插接，从而使拉力测试机构3在两根连接滑轨205之间得到有效的限位作用；如图8和图9所示，锁止部10包括锁止壳体1001、锁止滑块1002、锁止条1003、滑动槽1004和滑动柱1005，锁止壳体1001固定连接在拉动板304上，且锁止壳体1001内部滑动连接有锁止滑块1002，锁止壳体1001上端面开设有l型通口，锁止滑块1002后端设有两个锁止条1003，且两个锁止条1003后端与限位齿轮404外周面紧密接触，锁止滑块1002前端面设有贯穿锁止壳体1001前侧壁的导向杆，且导向杆外部位于锁止壳体1001内部套接有弹簧；锁止滑块1002上端面开设有滑动槽1004，且滑动槽1004内滑动连接有滑动柱1005，滑动柱1005贯穿锁止壳体1001上的l型通口，通过锁止部10的设置，有效避免了l型夹块403发生松脱现象，进而提高了本力学测试仪在进行拉伸测试时的可靠性。
23.本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，使用时，当需要对岩石测试块进行拉伸测试时，将岩石测试块夹持到两个夹持机构4之间，夹持时，将岩石测试块（如图2所示，岩石测试块为“工”字型块状结构）放置到两个l型夹块403之间，然后通过转动夹持螺杆402，使两个l型夹块403在夹持螺杆402外部两处反向螺纹作用下同时向相对方向移动，从而将岩石测试块夹持住，当岩石测试块夹持好后，控制第一液压缸202和第二液压缸203上的伸缩杆进行回缩，从而使两个带动板204分别带动两个拉力测试机构3和两个夹持机构4向相背方向移动，然后通过两个夹持机构4带动岩石测试块上下两端进行拉伸测试，然后通过两个拉力传感器305实时检测对岩石测试块实施的拉力数值，然后通过控制器上的显示屏显示拉力数值，从而完成对岩石测试块拉力的测试；当需要对岩石测试块进行压力测试时，首先通过手动将l型拉杆903向尾端拉动，使限位滑块902头端从插接板a306上的矩形插口内部拔出，从而使连接座a301在两根连接滑轨205之间失去固定作用，然后将连接座a301向前滑动拆下，从而将两个拉力测试机构3拆下，然后将收纳盒101内部放置的两个压力测试机构6分别安装至两个带动板204上的两根连接滑轨205之间，安装时，将连接座b604通过两侧的条形滑块滑动至两根连接滑轨205之间，然后插接板b605将贯穿挡板206，且限位滑块902头端将插接在插接板b605上的矩形插口内，从而完成压力测试机构6的安装，然后将岩石测试块放置到下部的一个夹紧机构7中的匚字形垫块704上端面，然后通过转动夹紧螺杆702，使两个夹紧块703在夹紧螺杆702
外部两处反向螺纹作用下同时向相对方向移动，从而将岩石测试块下端夹紧住，然后通过控制第一液压缸202和第二液压缸203上的伸缩杆进行伸出操作，从而使两个带动板204分别带动两个压力测试机构6和两个夹紧机构7向相背方向移动，然后通过上下两个匚字形垫块704相对面将岩石测试块进行压紧，然后通过两个压力传感器606实时检测对岩石测试块实施的压力数值，然后通过控制器上的显示屏显示压力数值，从而完成对岩石测试块压力的测试；当需要进行单轴压缩测试时，只需控制第一液压缸202上的伸缩杆进行伸出操作即可使上部的带动板204带动上部的压力测试机构6和上部的夹紧机构7向下移动，从而完成对对岩石测试块的单轴压缩测试；当夹持机构4夹持住岩石测试块以后，可通过将滑动柱1005滑动至锁止壳体1001上的l型通口后端位置，使两个锁止条1003后端与限位齿轮404外周面紧密接触，从而使限位齿轮404能够得到有效的锁止作用，从而有效避免了夹持螺杆402发生松动的现象。
24.最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
25.以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。