一、巖石壓入硬度計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?
1、直觀了解巖石的物理機(jī)械性質(zhì)
2、掌握巖石硬度及塑性系數(shù)的測(cè)量方法
二、巖石壓入硬度計(jì)實(shí)驗(yàn)原理
1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
實(shí)驗(yàn)中使用巖石硬度儀來(lái)測(cè)量巖石的壓入硬度及塑性系數(shù)。該設(shè)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(shù)記錄儀等構(gòu)成。
壓模主要由基體和硬質(zhì)合金壓頭兩部分構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)及尺寸如圖3 所示，其中d=1.5~2.5mm。
巖石壓入硬度計(jì)結(jié)構(gòu)組成：
1、巖石壓入硬度計(jì)由主機(jī)、伺服電機(jī)、滾珠絲杠，立柱、橫梁、上壓頭（壓盤）、下壓盤組成，并可固定位移傳感器、壓力傳感器、壓頭（壓盤）及巖石試樣。圓柱體壓頭（壓盤）用高強(qiáng)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）與巖石的接觸面積始終不變，便于計(jì)算巖石的抗壓與極限強(qiáng)度-硬度值。要求壓頭（壓盤）的兩端平行，硬質(zhì)合金應(yīng)垂直地鑲?cè)肱唧w中，經(jīng)研磨后的柱體，必須用讀數(shù)顯微鏡測(cè)出直徑的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
2、加壓系統(tǒng)
伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲杠帶動(dòng)橫梁下降，固定在橫梁上的壓頭（壓盤）對(duì)下壓盤上的巖石試樣做壓力試驗(yàn)，力值傳感器顯示壓力。
3、位移計(jì)
雙引伸計(jì)（位移傳感器）分別固定在硬度儀的橫梁壓頭（壓盤）兩側(cè)，用它測(cè)量壓模壓入巖樣的深度。機(jī)器采用雙引伸計(jì)（位移傳感器）計(jì)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(shù)據(jù)測(cè)控卡和軟件處理系統(tǒng)
測(cè)控卡采集力值傳感器和引伸計(jì)（位移傳感器）傳輸過(guò)來(lái)的信號(hào)，再將信號(hào)導(dǎo)入試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)處理軟件；
處理軟件根據(jù)各個(gè)信號(hào)數(shù)據(jù)畫(huà)出巖石的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，并計(jì)算巖石的硬度及塑性系數(shù)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
根據(jù)每點(diǎn)作出的曲線求出巖石硬度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(shù)
其中：AF—巖石破碎前耗費(fèi)的總功；AE—彈性變形功
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