一种预制裂隙试件制备装置的制作方法

1.本实用新型涉及类岩石试件裂隙制作技术领域，特别涉及一种预制裂隙试件制备装置。


背景技术：

2.为了探究节理岩石受力结构及变形特征，研究人员通常会选择制备不同预设裂隙角度的预制试件来进行力学试验测试，以模拟实际中岩石不同的受力和变形情况。
3.现有技术中，为了制备预制裂隙试件，通常会在模具的表面根据预设角度切割出裂隙，然后在裂隙中塞入钢条进行浇注，以形成具有预设裂隙角度的试件，而在试件凝固阶段需要人为地定时反复抽拉钢条，直至材料凝固后抽出钢条。
4.这样的预制裂隙试件制备方法存在以下缺点：一方面，每种模具只能制备固定预设裂隙角度的试件，当需要制备其他预设裂隙角度的试件时，则需要更换新的模具，因此模具的通用性不高，造成资源浪费。另一方面，在预制裂隙试件的制备过程中，需要人为地抽拉钢条，效率低下，且比较耗费人力。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种预制裂隙试件制备装置，以解决现有技术中模具通用性不高，且效率低下的问题。
6.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
7.一种预制裂隙试件制备装置，所述预制裂隙试件制备装置包括：底座、移动桁架、模具、钢条和钢条夹具；
8.所述模具连接于所述底座，所述模具用于容纳制备预制裂隙试件的材料；
9.所述模具的两侧均开设有通孔，所述钢条通过所述通孔贯穿至所述模具，所述钢条用于在所述预制裂隙试件上形成预设角度的裂隙；
10.所述钢条夹具活动连接于所述通孔内，所述钢条夹具与所述钢条连接，所述钢条夹具用于夹持所述钢条；
11.所述移动桁架活动连接于所述底座，且与所述钢条的一端连接，所述移动桁架用于在所述预制裂隙试件制备过程中带动所述钢条移动。
12.可选地，所述移动桁架包括桁架柱、桁架梁和固定器，所述桁架柱活动连接于所述底座，所述桁架梁与所述桁架柱连接，所述桁架柱用于支撑所述桁架梁；
13.所述固定器连接于所述桁架梁，所述钢条的一端通过所述固定器连接于所述桁架梁，所述固定器用于固定所述钢条。
14.可选地，所述钢条和所述固定器的数量均为多个，多个所述钢条与多个所述固定器一一对应连接。
15.可选地，所述移动桁架还包括控制器、驱动件和轮子；
16.所述轮子滑动连接于所述底座，所述轮子与所述桁架柱的底部转动连接；
17.所述控制器和驱动件均设置于所述桁架柱上，所述驱动件与所述轮子连接，所述控制器与所述驱动件通信连接，所述控制器用于控制所述驱动件，所述驱动件用于驱动所述轮子转动，以带动所述移动桁架移动。
18.可选地，所述移动桁架还包括操作面板，所述操作面板设于所述桁架柱上，所述操作面板与所述控制器连接，所述操作面板用于操作人员对所述控制器进行操作。
19.可选地，所述底座包括底板，所述底板上阵列排布有多个模具连接位；
20.所述模具的数量为多个，多个所述模具与多个所述模具连接位一一对应连接。
21.可选地，所述模具包括模具本体和螺丝板，所述螺丝板连接于所述模具本体的底部，所述螺丝板与所述模具连接位螺接。
22.可选地，所述底座还包括振子，所述振子连接于所述底板内，所述振子用于带动所述底板振动。
23.可选地，所述通孔的形状为圆孔，所述钢条夹具为圆柱体，所述圆孔与所述圆柱体的截面适配，所述圆柱体可在所述圆孔内转动。
24.可选地，所述钢条夹具的外圈刻有角度刻度，所述角度刻度用于标识所述钢条夹具转动的角度。
25.本实用新型提供的预制裂隙试件制备装置至少可以包括以下优点：
26.采用本实用新型的预制裂隙试件制备装置，所述预制裂隙试件制备装置包括：底座、移动桁架、模具、钢条和钢条夹具；所述模具连接于所述底座，所述模具用于容纳制备预制裂隙试件的材料；所述模具的两侧均开设有通孔，所述钢条通过所述通孔贯穿至所述模具，所述钢条用于在所述预制裂隙试件上形成预设角度的裂隙；所述钢条夹具活动连接于所述通孔内，所述钢条夹具与所述钢条连接，所述钢条夹具用于夹持所述钢条；所述移动桁架活动连接于所述底座，且与所述钢条的一端连接，所述移动桁架用于在所述预制裂隙试件制备过程中带动所述钢条移动。这样，一方面，在制作不同裂隙角度的制裂隙试件，仅需转动所述钢条夹具的即可，无需通过破坏模具来获取所需角度的裂缝也即，同一所述模具可以用于形成不同裂隙角度的制裂隙试件，通用性较好。另一方面利用移动桁架定时反复抽拉钢条，避免了人为地定时反复抽拉钢条的操作，这样节省了人力，提高了机械化程度，提升了工作效率。
附图说明
27.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
28.图1为本实用新型实施例提供的一种预制裂隙试件制备装置的整体结构示意图；
29.图2为本实用新型实施例提供的一种预制裂隙试件制备装置移动桁架示意图；
30.图3为本实用新型实施例提供的一种预制裂隙试件制备装置的模具示意图。
31.附图标记说明：
32.1-底座；2-移动桁架；3-模具；4-钢条；5-钢条夹具；21-桁架梁；22-桁架柱；23-固定器；24-控制器；25-驱动件；26-轮子；27-操作面板；31-模具本体；32-螺丝板。
具体实施方式
33.下面将详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
35.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
38.参照图1，示出了本实用新型实施例提供的一种预制裂隙试件制备装置的整体结构示意图，如图1所示，在本实用新型实施例中，所述预制裂隙试件制备装置包括：底座1、移动桁架2、模具3、钢条4和钢条夹具5，模具3连接于底座1，模具3用于容纳制备预制裂隙试件的材料，模具3的两侧均开设有通孔，钢条4通过所述通孔贯穿至模具3，钢条4用于在所述预制裂隙试件上形成预设角度的裂隙，钢条夹具5活动连接于所述通孔内，钢条夹具5与钢条4连接，钢条夹具5用于夹持钢条4，移动桁架2活动连接于底座1，且与钢条4的一端连接，移动桁架2用于在所述预制裂隙试件制备过程中带动钢条4移动。这样，一方面，在制作不同裂隙角度的制裂隙试件，仅需转动所述钢条夹具的即可，无需通过破坏模具来获取所需角度的裂缝也即，同一所述模具可以用于形成不同裂隙角度的制裂隙试件，通用性较好。另一方面利用移动桁架定时反复抽拉钢条，避免了人为地定时反复抽拉钢条的操作，这样节省了人力，提高了机械化程度，提升了工作效率。
39.具体的，在本实用新型实施例中，底座1为移动桁架2和模具3的承载体，用于承载移动桁架2和模具3。模具3为无底无盖的长方体模具，模具3连接于底座1上，以底座1作为模具3的底面，模具3用于容纳制备预制裂隙试件的材料，模具3的上开口为上料口。模具3的两侧均开设有通孔，钢条4通过所述通孔贯穿至模具3，钢条4用于在所述预制裂隙试件上形成预设角度的裂隙。钢条夹具5活动连接于所述通孔内，每个模具3上连接有两个钢条夹具5，两个钢条夹具5分别位于模具3两个对立面的中心位置，钢条夹具5上开设有与钢条4横截面
适配的夹口，钢条4通过所述夹口与钢条夹具5连接，钢条夹具5用于夹持钢条4，钢条夹具5可以在所述通孔内转动，以调节所述夹口的角度，从而不用更换模具就可以制备不同预设裂隙角度的试件。移动桁架2活动连接于底座1上，且与钢条4的一端连接，移动桁架2可以在底座1上滑动，以在所述预制裂隙试件制备过程中带动钢条4移动，从而在试件凝固阶段可以避免钢条4与浇筑材料凝固在一起。
40.在实际应用中，底座1、移动桁架2、模具3和钢条夹具5的材料均可以为钢制品。
41.可选地，参照图2，示出了本实用新型实施例提供的一种预制裂隙试件制备装置移动桁架示意图，如图2所示，在本实用新型实施例中，移动桁架2包括桁架梁21、桁架柱22和固定器23，桁架柱22活动连接于底座1，桁架梁21与桁架柱22连接，桁架柱22用于支撑桁架梁21，固定器23连接于桁架梁21，钢条4的一端通过固定器23连接于桁架梁21，固定器23用于固定钢条4。这样，通过桁架柱22和桁架梁21的组成的结构活动连接于底座1，同时通过连接于桁架梁21的固定器3固定钢条4，可以使钢条4固连于移动桁架2，以便于通过移动桁架2的移动带动钢条4移动。
42.具体的，在本实用新型实施例中，桁架柱22为两个，两个桁架柱22竖直连接于底座1，两个桁架柱22之间连接有桁架梁21，两个桁架柱22和桁架梁21组成h形状的移动桁架2。在实际应用中，可以在底座1上设置两条轨道，两个桁架柱22分别滑动连接于两个所述轨道，两个桁架柱22可以在两个所述轨道上滑动。可以理解的是，所述轨道的方向与模具3上两侧通孔的连接线方向一致，以使钢条4在移动桁架2的滑动下带动钢条4在所述通孔内移动。
43.在本实用新型实施例中，固定器23与钢条夹具5对应设置，固定器23与钢条夹具5的预设角度一致，即，当钢条夹具5调节到所需的预设裂隙角度时，钢条夹具5夹紧钢条4，固定器23也调节到与钢条夹具5相同的预设角度，并与钢条4的一端连接固定。
44.可选地，在本实用新型实施例中，钢条4和固定器23的数量可以为多个，多个钢条4和多个固定器23一一对应连接。这样，可以在底座1上同时进行多个预制裂隙试件的制备，有效地提高预制裂隙试件的制备效率。
45.具体的，在本实用新型实施例中，可以在桁架梁21上设置多个固定器23，多个固定器23间隔排布，同时，在底座1上可以依据多个固定器23的位置，连接多个模具2，每个模具2的两侧的通孔内分别贯穿一个钢条4，每个钢条4的一端和与其对应的固定器23连接。这样，在移动桁架2在轨道上滑动时，可以同时带动多个钢条4移动，以同时制备多个预制裂隙试件。固定器23和钢条4的数量可以为2个、3个或4个，此处不作限制。
46.可选地，在本实用新型实施例中，移动桁架2还包括控制器24、驱动件25和轮子26，轮子26滑动连接于底座1上，轮子26与桁架柱22的底部转动连接，控制器24和驱动件25均设置于桁架柱22上，驱动件25与轮子26连接，控制器24与驱动件25通信连接，控制器24用于控制驱动件25，驱动件25用于驱动轮子26转动，以带动移动桁架2移动。这样，可以通过控制器24控制驱动件25驱动轮子26转动，以带动与轮子26连接的桁架柱22移动，从而达到带动移动桁架2移动的目的。
47.具体的，在本实用新型实施例中，由于移动桁架2包括两个桁架柱22，因此可以分别在两个桁架柱22上各设置一控制器24和一驱动件25，在两个桁架柱22的底部各连接一轮子26，轮子26通过轨道滑动连接于底座1。其中，控制器24与驱动件25通信连接，控制器24用
于对驱动件25进行控制。
48.在实际应用中，控制器24与驱动件25的电源供给可以通过日常所用的交流电供给，也可以内置电源，通过内置电源为控制器24和驱动件25供电。其中，驱动件25可以为电动机。
49.可选地，在本实用新型实施例中，移动桁架2还包括操作面板27，操作面板27设于桁架柱22上，操作面板27与控制器24连接，操作面板27用于操作人员对控制器24进行操作。这样，可以便于操作人员更直观地检测和控制移动桁架2的移动。
50.具体的，在本实用新型实施例中，由于在预制裂隙试件的制备过程中需要计算时间定时反复抽拉钢条4，因此，可以在操作面板27进行定时操作，通过控制器24来控制移动桁架2在到达所需时间后进行移动，以防止材料凝固使钢条4无法拔出。操作面板27可以使操作人员更便于进行操作和控制，使得操作过程更加人性化。
51.可选地，在本实用新型实施例中，底座1包括底板，底板上阵列排布有多个模具连接位，模具3的数量为多个，多个模具3与多个所述模具连接位一一对应连接。这样，可以同时进行多组预制裂隙试件的制备，有效提高了预制裂隙试件的制备效率。
52.具体的，在本实用新型实施例中，可以在底板上阵列排布多个模具连接位，每个模具连接位上均连接有模具3。例如：在底板上以3
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4的阵列排布12个模具连接位，同时，在桁架梁21上间隔排布3个固定器23，每个固定器23上均连接有钢条4，每根钢条4均贯穿4个模具3，12个模具3与12个模具连接位一一对应连接。其中，同一根钢条4所贯穿的4个模具3所制备的预制裂隙试件具有相同的预设裂隙角度，而3根钢条的角度可以不同，这样可以同时制备三种不同预设裂隙角度的试件，而每种预设裂隙角度的试件可以同时制备4个，可以有效地提高预制裂隙试件的制备效率。
53.可选地，参照图3，示出了本实用新型实施例提供的一种预制裂隙试件制备装置的模具示意图，如图3所示，在本实用新型实施例中，模具3包括模具本体31和螺丝板32，螺丝板32连接于模具本体31的底部，螺丝板32与所述模具连接位螺接。这样，可以更好地将模具2连接于底座1连接。
54.具体的，在本实用新型实施例中，模具3包括模具本体31和螺丝板32，螺丝板32可以为4个，分别连接于模具本体31的底部的四个角，用于将模具本体31连接于底座1，在底座1上的所述模具连接位的对应位置分别设有螺丝孔，所述螺丝孔与螺丝板32位置一一对应，所述螺丝孔与螺丝板32通过螺栓连接，以将模具3连接于所述模具连接位。
55.可选地，在本实用新型实施例中，底座1还包括振子，所述振子连接于所述底板内，所述振子用于带动所述底板振动。这样，可以通过振子带动底板振动，使得预制裂隙试件的浇筑更加密实。
56.具体的，在本实用新型实施例中，可以将底板设为中空结构，在所述中空结构的腔体内安装振子，所述振子可以带动所述底板振动，从而使预制裂隙试件的浇筑更加密实。
57.可选地，在本实用新型实施例中，所述通孔的形状为圆孔，钢条夹具5为圆柱体，所述圆孔与所述圆柱体的截面适配，所述圆柱体可在所述圆孔内转动。这样，可以便于调节预设裂隙角度。
58.具体的，在本实用新型实施例中，钢条夹具5的外形为圆柱体，所述通孔为圆孔，所述圆柱体与所述通孔的截面适配，二者转动连接，以使钢条夹具5可以在所述通孔内转动，
以调节预设裂隙角度。其中，钢条夹具5的转动角度可以为0度至360度。
59.可选地，在本实用新型实施例中，钢条夹具5的外圈刻有角度刻度，所述角度刻度用于标识钢条夹具5转动的角度。这样，可以便于操作人员直观地观测和确定预设裂隙角度。
60.具体的，在本实用新型实施例中，为了更直观地观测和确定预设裂隙角度，可以在钢条夹具5的外侧刻上角度刻度，所述角度刻度刻于模具本体31上，且位于钢条夹具5的外圈外，在钢条夹具5在所述通孔内转动时，可以根据钢条夹具5中夹口的方向来确定预设裂隙角度，然后根据需要调整预设裂隙角度。
61.相对于现有技术，本实用新型提供的预制裂隙试件制备装置具有以下优势：
62.采用本实用新型的预制裂隙试件制备装置，所述预制裂隙试件制备装置包括：底座、移动桁架、模具、钢条和钢条夹具；所述模具连接于所述底座，所述模具用于容纳制备预制裂隙试件的材料；所述模具的两侧均开设有通孔，所述钢条通过所述通孔贯穿至所述模具，所述钢条用于在所述预制裂隙试件上形成预设角度的裂隙；所述钢条夹具活动连接于所述通孔内，所述钢条夹具与所述钢条连接，所述钢条夹具用于夹持所述钢条；所述移动桁架活动连接于所述底座，且与所述钢条的一端连接，所述移动桁架用于在所述预制裂隙试件制备过程中带动所述钢条移动。这样，一方面，在制作不同裂隙角度的制裂隙试件，仅需转动所述钢条夹具的即可，无需通过破坏模具来获取所需角度的裂缝也即，同一所述模具可以用于形成不同裂隙角度的制裂隙试件，通用性较好。另一方面利用移动桁架定时反复抽拉钢条，避免了人为地定时反复抽拉钢条的操作，这样节省了人力，提高了机械化程度，提升了工作效率。
63.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。