本發(fā)明涉及一種巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，特別是涉及一種用于巖石的松弛測試機(jī)構(gòu)及其試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

在巖體工程中應(yīng)力流變現(xiàn)象隨處可見，例如一些地下硐室、巷道、隧道等開挖支護(hù)之后經(jīng)過一段時(shí)間巖石會(huì)發(fā)生流變現(xiàn)象，而這些流變現(xiàn)象往往包含巖石的蠕變和松弛。對(duì)于處于流變的巖體，在采場的爆破載荷的擾動(dòng)下，流變效應(yīng)會(huì)愈加明顯，有可能發(fā)生加速流變，從而引起礦山動(dòng)力災(zāi)害的發(fā)生。特別是深部礦山地下開采往往面臨著如巖爆、突水、頂板大面積來壓及采空區(qū)失穩(wěn)等災(zāi)害，這些現(xiàn)象都涉及到巖石或巖體長期的松弛效應(yīng)和瞬時(shí)的動(dòng)態(tài)擾動(dòng)相結(jié)合作用問題。巖石的松弛效應(yīng)是一個(gè)長期的過程，而爆破、機(jī)械振動(dòng)等動(dòng)態(tài)擾動(dòng)對(duì)于巖石影響是一個(gè)瞬時(shí)影響，兩者在時(shí)間尺度上相差較大，所以很少有人在試驗(yàn)中考慮這兩種效應(yīng)的共同作用對(duì)巖石力學(xué)性能的影響。因此，研究動(dòng)態(tài)擾動(dòng)影響下巖石的松弛效應(yīng)對(duì)于評(píng)價(jià)地下開挖空間的穩(wěn)定性和設(shè)計(jì)地下巖石工程的永久支護(hù)有著重要的理論意義。

盡管人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了巖石松弛效應(yīng)研究的重要性，但是由于在進(jìn)行應(yīng)力松弛試驗(yàn)時(shí)需要控制巖石試樣的應(yīng)變不變，要求實(shí)驗(yàn)設(shè)備具有長時(shí)間保持恒定位移加載的性能，試驗(yàn)技術(shù)難度較大，相關(guān)的研究較少。

在公開號(hào)為cn104181029a的中國發(fā)明專利中提出而一種擺錘加載中應(yīng)變率擾動(dòng)下巖石松弛的試驗(yàn)裝置及方法，其通過擺錘來產(chǎn)生擾動(dòng)，以測試巖石在松弛狀態(tài)下受到擾動(dòng)時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)。這種方法雖然簡單可行，但是使用時(shí)需要手動(dòng)調(diào)整擺錘，而且還要不斷計(jì)算擺錘角度所能產(chǎn)生的沖擊力，十分麻煩。另外就是擺錘轉(zhuǎn)動(dòng)沖擊過程中存在較大的安全隱患，如果操作者疏忽，很可能受傷或者砸中其它物品。

還有就是進(jìn)行松弛-擾動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，有時(shí)需要對(duì)巖石試樣施加圍壓，這就需要對(duì)試樣所處的空間充填液壓油，也就意味著需要對(duì)試樣所處的空間需要設(shè)置開口，且還要能保證此開口的密封；當(dāng)然，有部分實(shí)驗(yàn)可以直接采用三軸試驗(yàn)機(jī)替代，但是大部分三軸試驗(yàn)機(jī)的開口在正下方且試樣放置方向都是與地面垂直的豎直方向，而在水平方向上由于其寬度或長度不夠而放置，另外一般的三軸試驗(yàn)機(jī)在夾裝試樣時(shí)一般是先在試樣軸向上壓緊試樣，然后再將加載殼密封扣緊，這種合計(jì)容易導(dǎo)致試樣移位，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。故申請(qǐng)人認(rèn)為可以將開口設(shè)計(jì)在側(cè)方，這樣既能夠方便放置試樣，又能夠保證在加載殼密封之前試樣已被固定且處于設(shè)計(jì)位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種一種巖石松弛測試機(jī)構(gòu)，其用于對(duì)巖石進(jìn)行松弛測試。

本發(fā)明還提供了應(yīng)用有上述其實(shí)驗(yàn)裝置擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)的松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，其能夠?qū)υ囼?yàn)進(jìn)行松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種巖石松弛測試機(jī)構(gòu)，包括，加載油缸、加載殼、加載軸、蓋板組件、升降組件；所述的加載殼內(nèi)設(shè)有加載腔，所述的加載軸穿過加載殼進(jìn)入加載腔中，所述的加載腔中安裝有巖石試樣；

所述的加載殼開口端面上設(shè)有卡合螺桿，所述的卡合螺桿裝入蓋板組件的卡合孔中將蓋板組件與加載殼裝配；

所述的蓋板組件，包括，導(dǎo)向套環(huán)，所述的導(dǎo)向套環(huán)的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向內(nèi)筒，所述的導(dǎo)向內(nèi)筒的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)向半槽；

所述的導(dǎo)向半槽與蓋板殼外壁上的導(dǎo)向凸條裝配，所述的蓋板殼內(nèi)設(shè)有安裝腔，所述的安裝腔內(nèi)安裝有主驅(qū)動(dòng)齒、從動(dòng)小齒，所述的主驅(qū)動(dòng)齒與從動(dòng)小齒相互嚙合并形成齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；

所述的從動(dòng)小齒上設(shè)有裝配螺孔，所述的裝配螺孔與卡合孔同軸且所述的裝配螺孔與卡合螺桿通過螺紋旋合裝配；

所述的安裝腔通過蓋盤密封，且所述的蓋盤上設(shè)有蓋盤通孔，所述的蓋盤通孔與裝配螺孔同軸；

所述的主驅(qū)動(dòng)齒兩側(cè)均設(shè)有安裝凸臺(tái)，其中靠近蓋盤一側(cè)的安裝凸臺(tái)上設(shè)有六角驅(qū)動(dòng)柱，所述的六角驅(qū)動(dòng)柱裝入蓋盤的驅(qū)動(dòng)通孔中；

所述的安裝腔內(nèi)側(cè)、蓋盤內(nèi)側(cè)均設(shè)有軸承安裝環(huán)，所述的軸承安裝環(huán)與主軸承外圈裝配固定，所述的主軸承內(nèi)圈與安裝凸臺(tái)裝配固定；

所述的從動(dòng)小齒兩端面上分別設(shè)有一個(gè)推力球軸承，所述的推力球軸承一個(gè)軸圈與從動(dòng)小齒端面固定，另一個(gè)與安裝腔內(nèi)側(cè)或蓋盤內(nèi)側(cè)壓緊固定；所述的推力球軸承與從動(dòng)小齒同軸。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的卡合螺桿開放端0-0.5cm段不設(shè)置螺紋且直徑略小于卡合螺桿設(shè)置有螺紋的部分。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的蓋板殼靠近加載殼一側(cè)上還設(shè)有密封塊，所述的密封塊靠近加載殼一端的端面上固定有副加載軸，所述的副加載軸和與其正對(duì)的加載軸同軸；

所述的導(dǎo)向套環(huán)底部通過連接板與連接條板連接固定，所述的連接條板底部固定有鉸接塊，所述的鉸接塊與升降板頂部鉸接，所述的升降板有兩塊且兩塊升降板交叉并在交叉處鉸接，所述的升降板底部分別與第一滑軸或第二滑軸連接固定。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的升降組件，包括升降板、第一滑軸和第二滑軸、升降底座，所述的第一滑軸、第二滑軸分別裝入設(shè)置在升降導(dǎo)向板的升降導(dǎo)向槽中，所述的第一滑軸一端與升降電機(jī)連接，且可通過升降電機(jī)帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述的第一滑軸兩端均穿出升降導(dǎo)向槽且伸出端上分別安裝有升降驅(qū)動(dòng)齒，所述的升降驅(qū)動(dòng)齒與固定在升降托板上的升降嚙合齒條嚙合并形成齒輪齒條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述的升降導(dǎo)向板底部與升降托板連接固定；

所述的升降托板底部設(shè)有導(dǎo)向滑塊，所述的升降導(dǎo)向滑塊裝入設(shè)置在升降底座上的升降導(dǎo)向滑槽中；

所述的升降底座上還設(shè)有第一限位板和第二限位板，所述的第一限位板用于限制升降托板的位置，防止升降托板從設(shè)置有第一限位板一端滑出升降底座；

所述的第二限位板在與升降導(dǎo)向滑槽對(duì)應(yīng)處設(shè)有鉸接槽；

所述的升降托板與活動(dòng)支撐桿一端鉸接，所述的活動(dòng)支撐桿另一端與踏板側(cè)面鉸接，所述的踏板上設(shè)有踏板鉸接塊和踏板支撐塊，所述的踏板鉸接塊裝入鉸接槽中且通過踏板鉸接軸與第二限位板鉸接；

所述的踏板支撐塊用于支撐支撐踏板，使支撐踏板與升降底座與支撐踏板平行。

一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，應(yīng)用有上述巖石松弛測試機(jī)構(gòu)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括機(jī)架、擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)；所述的機(jī)架，包括，底板、側(cè)板、后板、頂板，所述的側(cè)板、后板底部和頂部分別與底板和頂板連接固定，兩塊側(cè)板之間連接、固定有托板，所述的托板下方設(shè)有用于存放液壓油的油箱；所述的托板上固定有松弛測試機(jī)構(gòu)、擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)；

所述的松弛測試機(jī)構(gòu)，包括，加載油缸，所述的加載油缸有三個(gè)且分別布置在以加載殼為原點(diǎn)的三個(gè)軸向上，所述的加載油缸的伸縮軸分別通過連軸組件與加載軸連接；所述的加載軸穿過加載殼進(jìn)入加載殼中與試樣外表面壓緊。

所述的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)，包括，第一立板、第三立板，所述的第一立板和第三立板底部與托板連接固定且所述的第一立板和第三立板之間固定有第二導(dǎo)向桿，所述的第二導(dǎo)向桿穿過驅(qū)動(dòng)架；驅(qū)動(dòng)絲杠穿過驅(qū)動(dòng)架、第一立板和第三立板且與第一立板和第三立板可轉(zhuǎn)動(dòng)裝配、與驅(qū)動(dòng)架通過螺紋旋合裝配，所述的驅(qū)動(dòng)絲杠穿過第三立板一端與加載電機(jī)的輸出軸連接；副沖擊盤與沖擊盤接觸頂緊；

所述的沖擊盤固定在沖擊板上，所述的沖擊板和沖擊盤共同構(gòu)成沖擊板件；

第一導(dǎo)向桿穿過沖擊板且兩端分別與第一立板和第三立板連接固定，所述的沖擊板可以在第一導(dǎo)向桿上滑動(dòng)；

所述的沖擊板背向設(shè)有沖擊盤一端面與沖擊導(dǎo)向桿一端連接固定，所述的沖擊導(dǎo)向桿上套有沖擊彈簧且所述的沖擊導(dǎo)向桿另一端上設(shè)有沖擊導(dǎo)向端，所述的沖擊導(dǎo)向端直徑大于沖擊導(dǎo)向桿直徑且所述的沖擊導(dǎo)向端裝入沖擊導(dǎo)向筒的導(dǎo)向筒中，所述的沖擊導(dǎo)向桿從限位筒孔中穿出；所述的限位筒孔直徑小于導(dǎo)向筒直徑；在驅(qū)動(dòng)架上設(shè)置有自動(dòng)加載機(jī)構(gòu)；

所述的加載電機(jī)底部設(shè)有電機(jī)托板，所述的電機(jī)托板固定在第三立板上且用于承載加載電機(jī)；沖擊軸一端設(shè)有周安裝頭，另一端穿過第一立板且穿過第一立板一端設(shè)有副沖擊盤；所述的沖擊軸通過連軸組件與加載軸連接；

在沖擊軸上設(shè)置有擋盤；所述的導(dǎo)向筒中由左至右還安裝有壓力傳感器、頂緊塞、復(fù)位彈簧，所述的壓力傳感器、頂緊塞、復(fù)位彈簧依次貼緊裝配。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的自動(dòng)加載機(jī)構(gòu)，包括，抓取電機(jī)、電機(jī)托板，所述的抓起電機(jī)的抓取輸出軸穿過電機(jī)托板后與總驅(qū)斜齒輪連接固定；

所述的總驅(qū)斜齒輪與分驅(qū)斜齒輪嚙合傳動(dòng)，所述的分驅(qū)斜齒輪與抓取驅(qū)動(dòng)軸一端連接固定，所述的抓取驅(qū)動(dòng)軸另一端穿過軸支塊且與軸支塊可轉(zhuǎn)動(dòng)裝配；

所述的軸支塊底部與支撐梁連接固定；所述的抓取驅(qū)動(dòng)軸上固定有凸輪，所述的凸輪與開關(guān)插塊頂部接觸頂緊；所述的開關(guān)插塊裝入開關(guān)筒的內(nèi)筒a621中。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的連軸組件，包括設(shè)置在伸縮軸端部的第一連接頭、連接套、設(shè)置在加載軸端部的第二連接頭；

所述的連接套內(nèi)設(shè)有連接內(nèi)筒，所述的連接內(nèi)筒包括大端筒和小端筒，所述的伸縮軸穿過小端筒且第一連接頭裝入大端筒中，所述的第一連接頭右側(cè)設(shè)有軸向壓力傳感器，所述的第二連接頭上設(shè)有導(dǎo)線通孔，所述的軸向壓力傳感器的導(dǎo)線從導(dǎo)線通孔穿出；所述的連接內(nèi)筒通過螺紋與第二連接頭旋合裝配。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在支撐梁與凸輪對(duì)應(yīng)處設(shè)置有讓位槽；

所述的開關(guān)插塊上設(shè)有插塊本體部分、插塊驅(qū)動(dòng)部分、底部設(shè)有彈簧安裝柱，所述的插塊驅(qū)動(dòng)部分與設(shè)置在內(nèi)筒中的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向槽裝配；

所述的插塊驅(qū)動(dòng)部分有多個(gè)，且兩個(gè)插塊驅(qū)動(dòng)部分之間設(shè)有讓位間隙、驅(qū)動(dòng)斜面，所述的驅(qū)動(dòng)斜面與讓位間隙之間形成一個(gè)為鈍角的夾角；

所述的開關(guān)筒外壁上設(shè)有導(dǎo)向凸塊，兩個(gè)導(dǎo)向凸塊之間構(gòu)成導(dǎo)向板槽，伸縮環(huán)的環(huán)體部分裝入導(dǎo)向板槽中且可與導(dǎo)向板槽相對(duì)滑動(dòng)；

所述的環(huán)體部分的開放端穿過開關(guān)筒且與封閉板連接固定，所述的環(huán)體部分靠近沖擊板一側(cè)上固定有卡位凸起，且所述的環(huán)體部分內(nèi)側(cè)在于卡位凸起正對(duì)處設(shè)有卡位凸柱，所述的卡位凸柱穿過開關(guān)筒進(jìn)入驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向槽；

初始狀態(tài)時(shí)，所述的卡位凸柱與讓位間隙裝配，且此時(shí)，所述的卡位凸起與沖擊板在端面上不重疊；

所述的封閉板內(nèi)側(cè)與開關(guān)筒外壁之間設(shè)有卡位彈簧，所述的卡位彈簧用于產(chǎn)生使卡位凸起遠(yuǎn)離沖擊板的推力。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括彈簧銷，所述的彈簧銷穿過封閉板、卡位彈簧后與開關(guān)筒連接固定；

所述的彈簧安裝柱與支撐彈簧頂部裝配，所述的支撐彈簧底部與封蓋上的彈簧安裝柱裝配，所述的封蓋固定在開關(guān)筒底部。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)沖擊軸的自動(dòng)化沖擊，而且可以根據(jù)壓力傳感器的數(shù)據(jù)、沖擊彈簧到副沖擊盤的長度、沖擊彈簧的彈性系數(shù)、壓縮長度等來換算出給予沖擊軸的沖擊力，這種換算是可以通過計(jì)算機(jī)直接計(jì)算的，使用起來十分方便。

2、本發(fā)明的松弛測試機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)試樣的有效夾緊，而且通過其蓋板組件能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)加載殼的密封，上述蓋板組件采用了齒輪、卡合螺桿與加載殼進(jìn)行裝配，既能夠?qū)崿F(xiàn)蓋板的快速裝配，又能夠保證蓋板組件的有效固定、裝配。

3、本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)，能夠比較真實(shí)地還原試樣的在地底下的真實(shí)受力狀態(tài)，能夠?yàn)楹笃诘脑O(shè)計(jì)、施工提供有效的參考。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的開關(guān)插塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的松弛測試機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的連軸組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的松弛測試機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的蓋板組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的蓋板組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的蓋板組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖18是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的蓋板組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖19是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的升降組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖20是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的升降組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖21是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的升降組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖22是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的升降組件結(jié)構(gòu)示意圖。

圖23是本發(fā)明一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置具體實(shí)施方式的升降底座結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

參見圖1-圖3，一種松弛-擾動(dòng)綜合實(shí)驗(yàn)裝置，包括機(jī)架、擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)a、松弛測試機(jī)構(gòu)；所述的機(jī)架，包括，底板110、側(cè)板120、后板130、頂板140，所述的側(cè)板120、后板130底部和頂部分別與底板110和頂板140連接固定，兩塊側(cè)板120之間連接、固定有托板150，所述的托板150下方設(shè)有用于存放液壓油的油箱500；

所述的托板150上固定有松弛測試機(jī)構(gòu)、擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)a，所述的松弛測試機(jī)構(gòu)，包括，加載油缸210，所述的加載油缸210可以是三個(gè)且分別布置在以加載殼300為原點(diǎn)的三個(gè)軸向上（x、y、z），所述的加載油缸210的伸縮軸211分別通過連軸組件d與加載軸220連接；

所述的加載軸220穿過加載殼300進(jìn)入加載殼中與試樣400外表面壓緊；

參見圖4到圖11，所述的擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)a，包括，第一立板a110、第三立板a130，所述的第一立板a110和第三立板a130底部與托板150連接固定且所述的第一立板a110和第三立板a130之間固定有第二導(dǎo)向桿a210，所述的第二導(dǎo)向桿a210穿過驅(qū)動(dòng)架a150且所述的驅(qū)動(dòng)架a150可在第二導(dǎo)向桿a210軸向上滑動(dòng)；

驅(qū)動(dòng)絲杠a220穿過驅(qū)動(dòng)架a150、第一立板a110和第三立板a130且與第一立板a110和第三立板a130可轉(zhuǎn)動(dòng)裝配、與驅(qū)動(dòng)架a150通過螺紋旋合裝配，所述的驅(qū)動(dòng)絲杠a220穿過第三立板130一端與加載電機(jī)a510的輸出軸連接，所述的加載電機(jī)a510可帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)絲杠a220轉(zhuǎn)動(dòng)；

進(jìn)一步地，所述的加載電機(jī)a510底部設(shè)有電機(jī)托板a140，所述的電機(jī)托板a140固定在第三立板a130上且用于承載加載電機(jī)a510。

沖擊軸230一端設(shè)有周安裝頭231，另一端穿過第一立板a110且穿過第一立板a110一端設(shè)有副沖擊盤a233；所述的沖擊軸230通過連軸組件與加載軸連接；

進(jìn)一步地，可以在沖擊軸230上設(shè)置擋盤232，使用時(shí)，所述的擋盤與第一立板a110頂緊。這種設(shè)計(jì)可以防止沖擊軸230由于加載油缸210的頂緊力而向擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)內(nèi)部移動(dòng)，從而影響實(shí)驗(yàn)效果甚至損壞擾動(dòng)發(fā)生機(jī)構(gòu)。

所述的副沖擊盤a233與沖擊盤a161接觸頂緊，使用時(shí)，所述的沖擊盤a161與副沖擊盤a233對(duì)撞以向沖擊軸230產(chǎn)生沖擊力；

所述的沖擊盤a161固定在沖擊板a162上，所述的沖擊板a162和沖擊盤a161共同構(gòu)成沖擊板件a160；

第一導(dǎo)向桿a230穿過沖擊板a162且兩端分別與第一立板a110和第三立板a130連接固定，所述的沖擊板a162可以在第一導(dǎo)向桿a230上滑動(dòng)；

所述的沖擊板a162背向設(shè)有沖擊盤a161一端面與沖擊導(dǎo)向桿a410一端連接固定，所述的沖擊導(dǎo)向桿a410上套有沖擊彈簧a300且所述的沖擊導(dǎo)向桿a410另一端上設(shè)有沖擊導(dǎo)向端a411，所述的沖擊導(dǎo)向端a411直徑大于沖擊導(dǎo)向桿a410直徑且所述的沖擊導(dǎo)向端a411裝入沖擊導(dǎo)向筒a420的導(dǎo)向筒a421中，所述的沖擊導(dǎo)向桿a410從限位筒孔a422中穿出；

所述的限位筒孔a422直徑小于導(dǎo)向筒a421直徑；

所述的導(dǎo)向筒a421中由左至右（圖7為準(zhǔn)）還安裝有壓力傳感器a920、頂緊塞a940、復(fù)位彈簧a930，所述的壓力傳感器a920、頂緊塞a940、復(fù)位彈簧a930依次貼緊裝配；

使用時(shí)，首先將沖擊板a162向?qū)蛲卜较蛞苿?dòng)，使沖擊彈簧a300存儲(chǔ)彈力，然后直接釋放沖擊板，使沖擊板a162通過沖擊盤a161對(duì)副沖擊盤a232產(chǎn)生沖擊即可。

進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)本設(shè)備的自動(dòng)化，可以在驅(qū)動(dòng)架a150上設(shè)置自動(dòng)加載機(jī)構(gòu)，所述的自動(dòng)加載機(jī)構(gòu)，包括，抓取電機(jī)a520、電機(jī)托板a151，所述的抓起電機(jī)a520的抓取輸出軸a521穿過電機(jī)托板a151后與總驅(qū)斜齒輪a911連接固定；

所述的總驅(qū)斜齒輪a911與分驅(qū)斜齒輪a912嚙合傳動(dòng)，所述的分驅(qū)斜齒輪a912與抓取驅(qū)動(dòng)軸a240一端連接固定，所述的抓取驅(qū)動(dòng)軸另一端穿過軸支塊a152且與軸支塊a152可轉(zhuǎn)動(dòng)裝配；

所述的軸支塊a152底部與支撐梁a153連接固定；

所述的抓取驅(qū)動(dòng)軸a240上固定有凸輪a250，所述的凸輪a250與開關(guān)插塊a800頂部接觸頂緊；

所述的開關(guān)插塊a800裝入開關(guān)筒a600的內(nèi)筒a621中。

進(jìn)一步地，為了防止凸輪a250的轉(zhuǎn)動(dòng)受到干擾，可以在支撐梁a153與凸輪對(duì)應(yīng)處設(shè)置讓位槽a1531。

所述的開關(guān)插塊a800上設(shè)有插塊本體部分a801、插塊驅(qū)動(dòng)部分a802、底部設(shè)有彈簧安裝柱a804，所述的插塊驅(qū)動(dòng)部分a802與設(shè)置在內(nèi)筒a621中的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向槽a622裝配；

所述的插塊驅(qū)動(dòng)部分a802有多個(gè)，且兩個(gè)插塊驅(qū)動(dòng)部分a802之間設(shè)有讓位間隙a8022、驅(qū)動(dòng)斜面a8021，所述的驅(qū)動(dòng)斜面a8021與讓位間隙a8022之間形成一個(gè)為鈍角的夾角；

所述的開關(guān)筒a600外壁上設(shè)有導(dǎo)向凸塊a601，兩個(gè)導(dǎo)向凸塊a601之間構(gòu)成導(dǎo)向板槽a610，伸縮環(huán)a700的環(huán)體部分a720裝入導(dǎo)向板槽a610中且可與導(dǎo)向板槽a610相對(duì)滑動(dòng)；

所述的環(huán)體部分a720的開放端穿過開關(guān)筒a600且與封閉板a730連接固定，所述的環(huán)體部分a720靠近沖擊板a162一側(cè)上固定有卡位凸起a770，且所述的環(huán)體部分a720內(nèi)側(cè)在于卡位凸起a770正對(duì)處設(shè)有卡位凸柱a740，所述的卡位凸柱a740穿過開關(guān)筒a600進(jìn)入驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向槽a622；

初始狀態(tài)時(shí)，所述的卡位凸柱a740與讓位間隙a8022裝配，且此時(shí)，所述的卡位凸起a770與沖擊板a162在端面上不重疊。

所述的封閉板a730內(nèi)側(cè)與開關(guān)筒a600外壁之間設(shè)有卡位彈簧a750，所述的卡位彈簧a750用于產(chǎn)生使卡位凸起a770遠(yuǎn)離沖擊板a162的推力。

進(jìn)一步地，為了使卡位彈簧a750安裝得更穩(wěn)固，可以設(shè)置彈簧銷a710，所述的彈簧銷a710穿過封閉板a730、卡位彈簧a750后與開關(guān)筒a600連接固定。

所述的彈簧安裝柱a804與支撐彈簧a820頂部裝配，所述的支撐彈簧a820底部與封蓋a830上的彈簧安裝柱a831裝配，所述的封蓋a830固定在開關(guān)筒a600底部。

使用時(shí)，首先通過加載電機(jī)a510驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)架a150，使卡位凸起a770在往加載殼300方向上超過沖擊板a162；然后抓取電機(jī)520轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)凸輪a250將開關(guān)插塊a800下壓，在此過程中，卡位凸柱a740會(huì)與驅(qū)動(dòng)斜面a8021配合，并在驅(qū)動(dòng)斜面a8021驅(qū)動(dòng)下使卡位凸起a770在沖擊軸軸向上與沖擊板a162重疊；最后加載電機(jī)a510轉(zhuǎn)動(dòng)，使驅(qū)動(dòng)架a150壓縮沖擊彈簧a300直到壓力傳感器a920測試的壓力達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)值；然后使抓取電機(jī)a520反向轉(zhuǎn)動(dòng)，再此過程中凸輪放松對(duì)開關(guān)插塊a800的壓緊，所述的開關(guān)插塊a800會(huì)在支撐彈簧a820的作用下復(fù)位，在復(fù)位過程中，所述的卡位凸柱a740會(huì)再次進(jìn)入讓位間隙中、卡位凸起a770不再與沖擊板重疊（沖擊板釋放），沖擊板在沖擊彈簧的作用下向沖擊軸230運(yùn)動(dòng)直到對(duì)沖擊軸230產(chǎn)生沖擊。

這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)沖擊軸的自動(dòng)化沖擊，而且可以根據(jù)壓力傳感器的數(shù)據(jù)、沖擊彈簧到副沖擊盤的長度、沖擊彈簧的彈性系數(shù)、壓縮長度等來換算出給予沖擊軸的沖擊力，這種換算是可以通過計(jì)算機(jī)直接計(jì)算的，使用起來十分方便。

參見圖12-圖23，所述的松弛測試機(jī)構(gòu)，包括，加載油缸210、加載殼300、加載軸220、蓋板組件b、升降組件c；

所述的加載殼300內(nèi)設(shè)有加載腔301，所述的加載軸220穿過加載殼300進(jìn)入加載腔301中，所述的加載腔中安裝有巖石試樣400；

所述的加載殼300開口端面上設(shè)有卡合螺桿310，所述的卡合螺桿310裝入蓋板組件b的卡合孔b210中將蓋板組件b與加載殼300裝配；

所述的蓋板組件b，包括，導(dǎo)向套環(huán)b100，所述的導(dǎo)向套環(huán)b100的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向內(nèi)筒b101，所述的導(dǎo)向內(nèi)筒b101的內(nèi)壁上設(shè)有導(dǎo)向半槽b1011；

所述的導(dǎo)向半槽b1011與蓋板殼b200外壁上的導(dǎo)向凸條b201裝配，所述的蓋板殼b200內(nèi)設(shè)有安裝腔b202，所述的安裝腔b202內(nèi)安裝有主驅(qū)動(dòng)齒b410、從動(dòng)小齒b420，所述的主驅(qū)動(dòng)齒b410與從動(dòng)小齒b420相互嚙合并形成齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；

所述的從動(dòng)小齒b420上設(shè)有裝配螺孔b421，所述的裝配螺孔b421與卡合孔b210同軸且所述的裝配螺孔b421與卡合螺桿310通過螺紋旋合裝配；

所述的安裝腔b202通過蓋盤b300密封，且所述的蓋盤b300上設(shè)有蓋盤通孔b301，所述的蓋盤通孔b301與裝配螺孔b421同軸；

所述的主驅(qū)動(dòng)齒b410兩側(cè)均設(shè)有安裝凸臺(tái)b411，其中靠近蓋盤b300一側(cè)的安裝凸臺(tái)上設(shè)有六角驅(qū)動(dòng)柱b412，所述的六角驅(qū)動(dòng)柱b412裝入蓋盤b300的驅(qū)動(dòng)通孔b302中，使用時(shí)，可以采用內(nèi)六角扳手與六角驅(qū)動(dòng)柱b412卡合、裝配后通過內(nèi)六角扳手驅(qū)動(dòng)主驅(qū)動(dòng)齒b410轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述的安裝腔b202內(nèi)側(cè)、蓋盤b300內(nèi)側(cè)均設(shè)有軸承安裝環(huán)b310，所述的軸承安裝環(huán)b310與主軸承b512外圈裝配固定，所述的主軸承b512內(nèi)圈與安裝凸臺(tái)b411裝配固定；

所述的從動(dòng)小齒b420兩端面上分別設(shè)有一個(gè)推力球軸承b511，所述的推力球軸承b511一個(gè)軸圈與從動(dòng)小齒b420端面固定，另一個(gè)與安裝腔b202內(nèi)側(cè)或蓋盤b300內(nèi)側(cè)壓緊固定；

所述的推力球軸承b511與從動(dòng)小齒b420同軸。

通過主軸承b512和推力球軸承b511的使用，一方面能夠降低主驅(qū)動(dòng)齒b410、從動(dòng)小齒b420與安裝腔b202內(nèi)側(cè)和蓋盤b300內(nèi)側(cè)的摩擦力，另一方面也能夠?qū)χ黩?qū)動(dòng)齒b410、從動(dòng)小齒b420起到裝配、固定的作用。

進(jìn)一步地，所述的卡合螺桿310開放端0-0.5cm段可以不設(shè)置螺紋且直徑略小于卡合螺桿310設(shè)置有螺紋的部分。這種結(jié)構(gòu)能夠起到導(dǎo)向的作用，在蓋板組件b與卡合螺桿310裝配時(shí)，卡合螺桿310未設(shè)置螺紋的開放端起到前期導(dǎo)向裝入的效果。

使用時(shí)，所述的主驅(qū)動(dòng)齒b410驅(qū)動(dòng)從動(dòng)小齒b420轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)小齒b420內(nèi)的裝配螺孔b421與卡合螺桿310通過螺紋旋合，最終將蓋板組件與加載殼300裝配固定；在使用過程中所述的蓋板殼b200能夠在導(dǎo)向內(nèi)筒b101中滑動(dòng)。

所述的蓋板殼b200靠近加載殼300一側(cè)上還設(shè)有密封塊b600，所述的密封塊b600靠近加載殼300一端的端面上固定有副加載軸240，所述的副加載軸240和與其正對(duì)的加載軸220同軸；

使用時(shí)，通過三個(gè)軸向上的加載軸220以及副加載軸240與試樣400外表面頂緊以固定試樣400?？梢栽诩虞d軸220上設(shè)置千分表以檢測各個(gè)加載軸220裝入加載殼內(nèi)的長度，從而推算試樣是否在預(yù)設(shè)的中心位置，如果不在中心位置，可以通過添加墊片進(jìn)行調(diào)整。

所述的導(dǎo)向套環(huán)b100底部通過連接板b110與連接條板b120連接固定，所述的連接條板b120底部固定有鉸接塊b130，所述的鉸接塊b130與升降板c100頂部鉸接，所述的升降板c100有兩塊且兩塊升降板c100交叉并在交叉處鉸接，所述的升降板c100底部分別與第一滑軸c111或第二滑軸c112連接固定；

參見圖13，所述的連軸組件d，包括設(shè)置在伸縮軸211端部的第一連接頭121、連接套d100、設(shè)置在加載軸220端部的第二連接頭221；

所述的連接套d100內(nèi)設(shè)有連接內(nèi)筒d110，所述的連接內(nèi)筒d110包括大端筒d111和小端筒d112，所述的伸縮軸211穿過小端筒d112且第一連接頭d212裝入大端筒d111中，所述的第一連接頭右側(cè)設(shè)有軸向壓力傳感器d200，所述的第二連接頭221上設(shè)有導(dǎo)線通孔222，所述的軸向壓力傳感器d200的導(dǎo)線從導(dǎo)線通孔穿出；

所述的連接內(nèi)筒d110通過螺紋與第二連接頭221旋合裝配。

需要將加載軸和伸縮軸拆開時(shí)，直接轉(zhuǎn)動(dòng)連接套d100使連接套與第二連接頭221脫離即可。

使用時(shí)，本結(jié)構(gòu)通過軸向壓力傳感器檢測各軸向上對(duì)試樣施加的壓力，另外，所述的沖擊軸與加載軸也是通過連軸組件d，在進(jìn)行擾動(dòng)時(shí)，可以通過其軸向壓力傳感器的受力變化推算出施加擾動(dòng)的真實(shí)力度，使得試驗(yàn)更加精確。

參見圖19-圖23，所述的升降組件c，包括升降板c100、第一滑軸c111和第二滑軸c112、升降底座c400，所述的第一滑軸c111、第二滑軸c112分別裝入設(shè)置在升降導(dǎo)向板c300的升降導(dǎo)向槽c301中，所述的第一滑軸c111一端與升降電機(jī)c200連接，且可通過升降電機(jī)c200帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述的第一滑軸c111兩端均穿出升降導(dǎo)向槽c301且伸出端上分別安裝有升降驅(qū)動(dòng)齒c210，所述的升降驅(qū)動(dòng)齒c210與固定在升降托板c310上的升降嚙合齒條c220嚙合并形成齒輪齒條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)；

所述的升降導(dǎo)向板c300底部與升降托板c310連接固定；

所述的升降托板c310底部設(shè)有導(dǎo)向滑塊c311，所述的升降導(dǎo)向滑塊c311裝入設(shè)置在升降底座c400上的升降導(dǎo)向滑槽c401中；

所述的升降底座c400上還設(shè)有第一限位板c410和第二限位板c420，所述的第一限位板c410用于限制升降托板c310的位置，防止升降托板c310從設(shè)置有第一限位板c410一端滑出升降底座c400；

所述的第二限位板c420在與升降導(dǎo)向滑槽c401對(duì)應(yīng)處設(shè)有鉸接槽c402。

進(jìn)一步地，所述的升降托板c310與活動(dòng)支撐桿c500一端鉸接，所述的活動(dòng)支撐桿c500另一端與踏板c620側(cè)面鉸接，所述的踏板c620上設(shè)有踏板鉸接塊c630和踏板支撐塊c610，所述的踏板鉸接塊c630裝入鉸接槽c402中且通過踏板鉸接軸c700與第二限位板c420鉸接；

所述的踏板支撐塊c610用于支撐支撐踏板c620，使支撐踏板c620與升降底座c400與支撐踏板c620平行。

使用時(shí)，通過踏板c620是使用者踩踏，從而方便使用者進(jìn)行操作，如夾裝試樣等；

在升降托板c310向第二限位板c420移動(dòng)時(shí)，所述的活動(dòng)支撐桿c500能夠?qū)μぐ錭620提供一個(gè)轉(zhuǎn)向動(dòng)力使踏板向上轉(zhuǎn)動(dòng)。而在升降托板c310反向移動(dòng)時(shí)，所述的踏板又恢復(fù)原位。

需要取出試樣時(shí)，首先將蓋板組件b從加載殼300拆卸下來，然后驅(qū)動(dòng)升降電機(jī)，使升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降驅(qū)動(dòng)齒c210向升降導(dǎo)向板c300端部移動(dòng)，這過程中，蓋板組件會(huì)逐漸下降，直到達(dá)到最低位置，然后使用者踩踏在踏板上進(jìn)行拆卸操作。

通過升降組件能夠?qū)崿F(xiàn)蓋板組件的升降，從而防止蓋板組件影響操作且還能夠避免使用者用手抬起或者放下蓋板組件的操作，節(jié)省使用者的體力。

本發(fā)明的使用方式及外部連接設(shè)備可以參照公開號(hào)為cn104181029a的中國發(fā)明專利，由于使用方式類似，本案就不再贅述。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。