一、巖石壓入硬度計實(shí)驗目的
1、直觀(guān)了解巖石的物理機械性質(zhì)
2、掌握巖石硬度及塑性系數的測量方法
二、巖石壓入硬度計實(shí)驗原理
1、實(shí)驗設備
實(shí)驗中使用巖石硬度儀來(lái)測量巖石的壓入硬度及塑性系數。該設備主要由手搖泵,液壓罐,壓模,載荷傳感器,位移傳感器,下板,支柱,上板和函數記錄儀等構成。
壓模主要由基體和硬質(zhì)合金壓頭兩部分構成,其結構及尺寸如圖3 所示,其中d=1.5~2.5mm。
巖石壓入硬度計結構組成:
1、巖石壓入硬度計由主機、伺服電機、滾珠絲杠,立柱、橫梁、上壓頭(壓盤(pán))、下壓盤(pán)組成,并可固定位移傳感器、壓力傳感器、壓頭(壓盤(pán))及巖石試樣。圓柱體壓頭(壓盤(pán))用高強度鋼制成胚體后嵌入硬質(zhì)合金錐,將硬質(zhì)合金錐磨成柱體(尺寸如圖所示)d=1.2~2.5mm,使壓頭(壓盤(pán))與巖石的接觸面積始終不變,便于計算巖石的抗壓與極限強度-硬度值。要求壓頭(壓盤(pán))的兩端平行,硬質(zhì)合金應垂直地鑲入胚體中,經(jīng)研磨后的柱體,必須用讀數顯微鏡測出直徑的準確數據。
2、加壓系統
伺服電機帶動(dòng)滾珠絲杠轉動(dòng),滾珠絲杠帶動(dòng)橫梁下降,固定在橫梁上的壓頭(壓盤(pán))對下壓盤(pán)上的巖石試樣做壓力試驗,力值傳感器顯示壓力。
3、位移計
雙引伸計(位移傳感器)分別固定在硬度儀的橫梁壓頭(壓盤(pán))兩側,用它測量壓模壓入巖樣的深度。機器采用雙引伸計(位移傳感器)計量位移變化量,主要是均衡位移的誤差,取平均值使位移變化量更加精確。
4、數據測控卡和軟件處理系統
測控卡采集力值傳感器和引伸計(位移傳感器)傳輸過(guò)來(lái)的信號,再將信號導入試驗機數據處理軟件;
處理軟件根據各個(gè)信號數據畫(huà)出巖石的應力-應變曲線(xiàn),并計算巖石的硬度及塑性系數。
實(shí)驗數據處理
根據每點(diǎn)作出的曲線(xiàn)求出巖石硬度Py
其中: P—巖石在破碎時(shí)所加載荷,單位牛頓;S—壓模面積,單位平方米。
求塑性系數
其中:AF—巖石破碎前耗費的總功;AE—彈性變形功
多來(lái)我們研制的巖石壓入硬度計可滿(mǎn)足客戶(hù)們的多重要求,從性能到價(jià)格上該款機器都是值得選擇的優(yōu)質(zhì)機器。