三軸儀:一種用于巖石力學試驗的儀器
三軸儀是一種用于巖石力學試驗的精密儀器,主要用于測量巖石在三維應力狀態下的力學性質。
三軸儀的主要組成部分簡介:
1.主機結構:設備主機采用高剛性的四柱式反力架設計,這種結構能夠提供穩定的支撐,確保試驗過程中的精度。通過更換輔具和調整壓縮空間,該主機可以進行巖石單軸抗壓試驗。此外,通過配備專用的夾具,還可以進行巖石抗拉強度試驗。
2.三軸室:三軸儀的核心部分是三軸室,它能夠實現對巖石樣品的圍壓加載,模擬地下巖石受到的三維應力狀態。
3.軸向加載系統:該系統配備了壓力數字顯示器,能夠實時顯示加載力值、峰值和加載速度。通過手動速度控制閥的調節,可以對軸向作動器進行精確的速度控制和施壓,實現恒定速度的加載。此外,系統還具備峰值保持功能,方便試驗員記錄數據。
4.圍壓加載系統:采用高壓加載系統對三軸室進行壓力施加,并需要人工維持壓力穩定,以模擬不同的地質環境。
三軸儀的使用方法:
1.從儀器箱中取出儀器,并將其放置在平臺上。使用立柱螺絲進行調節,確保儀器放置平穩后,緊固并帽以確保穩定性。
2.輕輕緊固框架下橫梁上的六角螺栓,使框架與杠桿基本穩定,為后續操作提供基礎。
3.檢查杠桿兩側與吊圈是否有摩擦,確保軸承滾動靈活無阻。調整平衡錘,使杠桿自重達到基本平衡狀態,緊固平衡錘并帽。然后旋開螺栓,使杠桿與儀器充分脫開,并將杠桿置于立柱中間位置。
4.檢查前切盒內的鋼球是否放置正確且滾動靈活,無異物卡阻。按照規程放入土樣,放置透水石和傳壓板,確保框架傳壓螺釘對準鋼球。
5.搖動手輪,使上盒剛好接觸量力環,并將百分表對零。同時,將垂直移位百分表也對零。旋動傳壓螺釘,適當提高杠桿,如果試樣未經預壓,可略高一些,以避免加后土樣下沉導致杠桿過于傾斜。
6.根據工程實際需要,三軸儀施加垂直載荷。待土樣受載或固定后,擰出螺絲插銷,以均勻速度搖動手輪進行剪切。當量力環百分表指針不再前進或有后退時,記下數值。一般剪切位移應達到4mm左右,若百分表讀數無峰值,則可剪至6mm。
7.剪切結束后,退出剪切和垂直載荷,將儀器恢復到原始狀態,以便進行下一次試驗。