一种方形块体的劈裂模具的制作方法

1.本实用新型属于机械技术领域，具体涉及一种方形块体的劈裂模具。


背景技术：

2.岩石抗拉强度是指岩石样品在拉力作用下达到破坏时的极限应力值。岩石的抗拉强度远比抗压强度小，因此在岩石钻进、爆破、地下工程等方面，岩石抗拉强度是一个不可缺少的重要参数。
3.目前测定岩石抗拉强度的方法有直接法和间接法两种：
4.直接法要求试验过程中夹持器不损伤试件表面，施加载荷应严格地与试件轴相平行，以免产生弯曲所导致的应力集中。这种直接法拉伸试验在试件制备及试验技术等方法存在大量难题，因此目前国内外工程界多采用间接拉伸法。
5.间接法常用的有圆盘、圆柱体径向压裂法。圆盘径向压裂法是著名的“巴西法”，即用一个实心圆盘，使之受径向压缩而破坏，求抗拉强度。圆柱体径向压裂法通常是用两个接触点对圆柱体加压求抗拉强度。在间接拉伸法中，认可度最高、应用最广泛且操作最简便的方法是“劈裂法”，其是通过在圆柱体试件直径方向上施加一对线性荷载，使试件沿直径方向破坏，从而间接测定岩石的抗拉强度。
6.在《公路工程岩石试验规程jtge41-2005》中，采用的“劈裂法”的操作方法是在试件直径的两端，沿轴线方向划两条相互平行的加载基线，沿加载基线将两根垫条固定在试件两端。对于坚硬和较坚硬岩石应选用直径为1mm钢丝为垫条，对于软弱和较软弱岩石应选用宽度与试件直径之比为0.08～0.1的胶木板为垫条。将试件置于试验机承压板中心，调整球座，使试件均匀受荷，并使垫条与试件在同一加荷轴线上。以0.3mpa/s～ 0.5mpa/s的速度连续而均匀地加荷，直至试件破坏为止。但按照上述规程在实际操作过程时，垫条难以在工作台上实现精确对中，往往需要一名试验员手扶岩石试件，另一名试验员操作试验机，实验过程中不仅会增大试验误差，而且还有一定的安全风险。


技术实现要素：

7.为了解决上述问题，本实用新型公开一种方形块体的劈裂模具，其能够实现岩石试块上面和下面的劈裂工具的精确对中，从而能够保证岩石试块能够在上下劈裂工具的共同作用下被顺利劈裂。
8.为实现上述发明目的，本实用新型采用下述技术方案：
9.本实用新型提供一种方形块体的劈裂模具，其包括。
10.框架、加载部件、上压块、劈裂工具、弹性部件、岩石试块、底座；
11.框架为矩形框体，底座与框架的底部横梁固结在一起；底座上固定有劈裂工具；
12.加载部件穿过框架的上部横梁并能够垂直施加压力给上压块；上压块通过固定在其底部的劈裂工具将压力作用于岩石试块上，使得岩石试块在其上面和下面的劈裂工具的共同作用下被劈裂；
13.多个弹性部件均匀固定在岩石试块上部和上压块之间。
14.更优选的，多个弹性部件均匀固定在岩石试块底部和底座之间。
15.更优选的，所述的弹性部件包括：垫片、弹簧和螺柱；所述弹簧两端固结在垫片上，所述垫片通过螺柱固定在岩石试块和上压块上。
16.更优选的，所述的弹性部件包括：垫片、弹簧和螺柱；所述弹簧两端固结在垫片上，所述垫片通过螺柱固定在岩石试块和底座上。
17.更优选的，在上压块两侧设置滑槽，滑槽上安装有滑套；在框架两侧的竖梁内侧固定有滑条，所述滑套能够沿着滑条上下移动。
18.更优选的，滑套与滑条之间涂抹有润滑脂，二者之间间隙配合。
19.更优选的，在底座上或在上压块底部，设置有用于装卸所述劈裂工具的抽拉槽。
20.更优选的，所述劈裂工具包括三角钢条，弧型劈裂工具，或，钉状劈裂工具。
21.更优选的，
22.所述底座与框架的底部横梁焊接在一起；
23.或者，
24.所述底座的底部开设沟槽，并通过沟槽与框架的底部横梁配合固结在一起。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
26.本实用新型通过设置弹性部件，能够实现岩石试块上面和下面的劈裂工具的精确对中，从而能够保证岩石试块能够在上下劈裂工具的共同作用下被顺利劈裂。且不需要试验员手扶岩石试件，保证了试验的安全。
附图说明
27.图1是本实用新型结构的三维立体图；
28.图2是本实用新型结构的主视图。
29.附图中：
30.框架1、加载部件2、上压块3、上三角钢条4、弹性部件5、岩石试块 6、下三角钢条7、底座8。
具体实施方式
31.为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例进一步阐明本实用新型的内容，但本实用新型的内容不仅仅局限于下面的实施例。
32.本实用新型提供一种方形块体的劈裂模具，其结构如图1和图2所示，包括框架1、加载部件2、上压块3、上三角钢条4、弹性部件5、岩石试块6、下三角钢条7、底座8。
33.框架1为矩形框体；底座8与框架1的底部横梁固结在一起；底座8 上部固定有下三角钢条7；加载部件2穿过框架1的上部横梁并能够垂直施加压力给上压块3；上压块3通过上三角钢条4将压力作用于岩石试块6上，使得岩石试块6在上三角钢条4和下三角钢条7的共同作用下被劈裂。
34.为了避免岩石试块6因受力不均匀倾斜，在岩石试块6上部和上压块3 之间均匀固定有多个弹性部件5；在岩石试块6底部和底座8之间均匀固定有多个弹性部件。当岩石试块6因受力不均匀而倾斜时，会拉动一侧的弹性部件，且会压缩另一侧的弹性部件5，这些弹性
部件5同样会产生对应的反作用力来避免岩石试块6倾斜。由此能够实现上三角钢条4和下三角钢条7的精确对中，从而能够保证岩石试块6能够在上下劈裂工具的共同作用下被顺利劈裂。
35.上述弹性部件5包括垫片、弹簧和螺柱，弹簧两端固结在垫片上，垫片通过螺柱固定在岩石试块6、上压块3或底座8上。
36.为了保证上压块3能够垂直向下，在上压块3两侧设置滑槽，滑槽上安装有滑套；相应的在框架1两侧的竖梁内侧固定有滑条，滑套能够沿着滑条上下移动。为了移动自如，在滑套与滑条之间涂抹有润滑脂，二者之间间隙配合，以便有利于上压块3能够沿着滑条上下垂直运动。
37.通过上述上三角钢条4和下三角钢条7作用，能够对岩石试块6施加线性荷载。由于劈裂工具(上三角钢条4和下三角钢条7)长期使用，容易磨损，进而影响试验质量，所以本技术在底座8设置抽拉槽，以方便安装和更换下三角钢条7；在上压块3底部设置抽拉槽，以方便安装和更换上三角钢条4。
38.上述底座8可以与框架1的底部横梁焊接在一起，也可以在其底部开设沟槽，并通过沟槽与框架1的底部横梁配合固结在一起。
39.上述实施例是以上三角钢条4和下三角钢条7作为劈裂工具为例进行说明的，但是本实用新型并不局限于此，其也可是其它劈裂工具，如弧型劈裂工具、钉状劈裂工具等。
40.上述加载部件2可以为加塞活塞，也可以是丝杠螺杆等进给加载部件。
41.本实用新型工作过程如下：
42.将底座8与框架1固定好，将下三角钢条7安装于底座8抽拉槽内；将岩石试块6放置在底座8上方，将上压块3底部安装好上三角钢条4，且底部四周均匀布置多个弹簧，弹簧下部固结在垫片5上，然后将上压块3 放置在岩石试块6上，使得上三角钢条4对着岩石试块6；
43.将加载部件2的壳体固定在框架1的上部横梁中部，并施加垂直压力给上压块3，使上压块3以一定加载速度均匀加载，在上三角钢条4和下三角钢条7的共同作用下，对岩石试块6实施线性作用力，直至岩石试块6 被劈裂。
44.本实用新型通过设置与底座2固定的游标卡尺1的刻度可以使打磨出来的试块块体尺寸更精确，进而能够保证试验精度。
45.以上说明仅为本实用新型的应用实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，不能以此来限定本实用新型的权利范围，任何根据本实用新型的技术方案所做的等效变化，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。