多功能巖石試件加工機的製作方法
2023-05-28 05:43:36
專利名稱：多功能巖石試件加工機的製作方法
技術領域：
本發明涉及測試儀器，特別是用於巖石斷裂韌度測試方法的巖石試件裂紋開口的加工設備。
巖石斷裂韌度的準確測定是巖石斷裂力學中一項非常重要的基礎性工作，然而，要完成該項工作，其巖石試件的加工設備能否滿足國際巖石斷裂韌度測試標準試件的加工要求是個關鍵。目前使用的巖石試件加工設備，通常是僅能作水平切割運動的一般切割機，不能滿足常規的巖石試件加工，包括巖心鑽取和直線切割與磨削，難以達到巖石斷裂韌度測試方法標準試件加工尺寸要求；對於脆性材料斷裂試件的裂紋加工及其它特形試件的加工更是無法進行。
本發明的目的在於克服已有設備的不足之處，而設計製造一種不但能夠達到常規的巖石試件加工標準，而且滿足脆性材料試件及其它特形試件加工，要求的巖石試件加工機。
本發明為達到上述目的，設計製造了一種多功能巖石試件加工機，其特徵在於機座1上部的機頭15，其一端安裝有由手柄10調控的調節機構4和設置著裝有電機與鋸片的刀架7；在機座1的底部安裝由手輪14操縱的垂直升降機構3，其上設置了縱橫移動機構5，通過角度轉換機構11連接著安裝有試件9夾具8的工作檯2。
本發明的顯著優點是工作檯2不僅能夠沿三軸方向自由移動，而且可以調整角度。從而使得垂直切割與端面磨及變換角度的切割與平面磨都能夠在本發明巖石試件加工機上完成，完全滿足了國際巖石斷裂韌度測試標準試件加工尺寸的要求，見表1。
表1 建議方法標準試件加工尺寸要求
*取其中較大者在實際應用中充分顯現了該機結構合理、性能良好、精度高、使用方便，具有集多功能於一體的小型輕便化的顯著特點。
下面結合附圖與實施例作進一步的說明
圖1為本發明巖石試樣加工機的整體結構示意。
圖2為採用本發明巖石試樣加工機加工的三點彎曲試件加工要求圖。
圖3為圖2的截面。
圖4為圖3的局部放大圖。
圖5為本發明巖石試樣加工機按圖2、圖3、圖4要求加工的三點彎曲試件切割示意圖。
圖6為採用本發明巖石試件加工機加工的短棒拉伸試件的加工要求圖。
圖7為圖6的俯視圖。
圖8為圖6的左視圖。
圖9為本發明巖石試樣加工機按圖6、圖7、圖8要求加工的短棒試件切割深度調節示意圖。
圖10為本發明巖石試樣加工機按圖6、圖7、圖8要求加工的短棒試件切割示意圖。
圖1描述了本發明巖石試樣加工機的整體結構及相應的工作狀態。機座1上部的機頭15，其一端安裝有由手柄10調控的調節機構4和設置著裝有電機與鋸片的刀架7；機座1的底部安裝有由手輪14操縱的垂直升降機構3，其上設置了縱橫移動機構5，通過角度轉換機構11連接著安裝有試件9的夾具8的工作檯2。如此特徵的工作檯2通過手輪14操縱垂直升降機構3作上下定位，通過手柄6操縱移動機構5作左右移動，通過手柄12操縱移動機構5作前後移動，通過角度轉換機構11作俯仰角及平面內轉角的角度調整。工作檯2不僅能夠沿三軸方向自由移動，而且可以調整角度。從而使得垂直切割與端面磨及變換角度的切割與平面磨都能夠在本發明巖石試件加工機上完成，完全滿足了國際巖石斷裂韌度標準試件加工尺寸的要求。
實施例實施例1三彎試件圖2、圖3、圖4、圖5描述了按照標準要求加工三彎試件的工作狀況。首先應將工作檯2調水平，並將夾具8調至鉗口垂直於切割方向；再將試件9巖芯水平夾緊，然後通過手柄10調控調節機構4將刀片調至符合要求的高度(使切割深度h接近0.2525D)，便可進行V型切口的加工。
先將試棒9水平切割一次，再將試棒9轉動90.後水平切割一次，就完成了一個V型切口的加工。經過精度校驗，試件符合標準要求。
實施例2短棒試件圖6、圖7、圖8、圖9、圖10描述了按照標準要求加工短棒試件的工作狀況。將夾具8鉗口平行於切割方向安裝，再變換角度機構11把工作檯2調整至前傾27.3°後固定，為了保證加工精度，須用水準儀或多用角度尺校核。將切割成標準長度的試棒，上端與鉗口外側對齊夾緊，通過調節機構4調控刀架7以調整鋸片高度，使切割所最低點與試件下端面的頂點等高(參見圖9)。正式切割過程是從劃好中心線的試件上面進行水平切割，直至試件下端面頂點處(參見圖10)，再將試件轉過180°後同樣切割一次，即可完成一個V型切口的加工。經過精度校驗，試件符合標準要求。
權利要求
1.一種巖石試件加工機，涉及測試儀器，特別是用於巖石斷裂韌度測試方法的巖石試件裂紋開口的加工設備，其特徵在於機座1上部的機頭15，其一端安裝有由手柄10調控的調節機構4和設置著裝有電機與鋸片的刀架7；在機座1的底部安裝由手輪14操縱的垂直升降機構3，其上設置了縱橫移動機構5，通過角度轉換機構11連接著安裝有試件9之夾具8的工作檯2。
全文摘要
本發明涉及測試儀器，特別是用於巖石斷裂韌度測試方法的巖石試件裂紋開口的加工設備，其特徵在於在機座1的底部安裝由手輪14操縱的垂直升降機構3，其上設置了縱橫移動機構5，通過角度轉換機構11連接著安裝有試件9之夾具8的工作檯2。該機能夠沿三軸方向自由移動，調整角度；滿足了國際巖石斷裂韌度測試標準試件加工的要求；其結構合理、性能良好、精度高、使用方便。
文檔編號B28D1/32GK1640642SQ200410003040
公開日2005年7月20日 申請日期2004年1月13日 優先權日2004年1月13日
發明者徐繼成, 劉大安, 陳楓, 馬春德 申請人:中南大學