三軸儀:一種用于巖石力學(xué)試驗的儀器
三軸儀是一種用于巖石力學(xué)試驗的精密儀器,主要用于測量巖石在三維應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)性質(zhì)。
三軸儀的主要組成部分簡介:
1.主機(jī)結(jié)構(gòu):設(shè)備主機(jī)采用高剛性的四柱式反力架設(shè)計,這種結(jié)構(gòu)能夠提供穩(wěn)定的支撐,確保試驗過程中的精度。通過更換輔具和調(diào)整壓縮空間,該主機(jī)可以進(jìn)行巖石單軸抗壓試驗。此外,通過配備專用的夾具,還可以進(jìn)行巖石抗拉強(qiáng)度試驗。
2.三軸室:三軸儀的核心部分是三軸室,它能夠?qū)崿F(xiàn)對巖石樣品的圍壓加載,模擬地下巖石受到的三維應(yīng)力狀態(tài)。
3.軸向加載系統(tǒng):該系統(tǒng)配備了壓力數(shù)字顯示器,能夠?qū)崟r顯示加載力值、峰值和加載速度。通過手動速度控制閥的調(diào)節(jié),可以對軸向作動器進(jìn)行精確的速度控制和施壓,實現(xiàn)恒定速度的加載。此外,系統(tǒng)還具備峰值保持功能,方便試驗員記錄數(shù)據(jù)。
4.圍壓加載系統(tǒng):采用高壓加載系統(tǒng)對三軸室進(jìn)行壓力施加,并需要人工維持壓力穩(wěn)定,以模擬不同的地質(zhì)環(huán)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(jìn)行調(diào)節(jié),確保儀器放置平穩(wěn)后,緊固并帽以確保穩(wěn)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(wěn)定,為后續(xù)操作提供基礎(chǔ)。
3.檢查杠桿兩側(cè)與吊圈是否有摩擦,確保軸承滾動靈活無阻。調(diào)整平衡錘,使杠桿自重達(dá)到基本平衡狀態(tài),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(nèi)的鋼球是否放置正確且滾動靈活,無異物卡阻。按照規(guī)程放入土樣,放置透水石和傳壓板,確保框架傳壓螺釘對準(zhǔn)鋼球。
5.搖動手輪,使上盒剛好接觸量力環(huán),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(dāng)提高杠桿,如果試樣未經(jīng)預(yù)壓,可略高一些,以避免加后土樣下沉導(dǎo)致杠桿過于傾斜。
6.根據(jù)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(jìn)行剪切。當(dāng)量力環(huán)百分表指針不再前進(jìn)或有后退時,記下數(shù)值。一般剪切位移應(yīng)達(dá)到4mm左右,若百分表讀數(shù)無峰值,則可剪至6mm。
7.剪切結(jié)束后,退出剪切和垂直載荷,將儀器恢復(fù)到原始狀態(tài),以便進(jìn)行下一次試驗。