1.一种采动影响充填材料承载变形的震动波激发装置,其特征在于:它包括轴向加载装置(1)、加载箱体(2)和震动波发生装置(3),其中加载箱体(2)和震动波发生装置(3)分别固定在矩形金属底座(5)上;
所述的轴向加载装置(1)为电液伺服万能试验机(4),所述的加载箱体(2)放置于电液伺服万能试验机(4)上,通过电液伺服万能试验机(4)进行轴向加载;
所述加载箱体(2)包括金属底座(5)和利用前侧板(6)、后侧板(7)、左侧板(8)和右侧板(9)组成四面形成的矩形框体,前侧板(6)、后侧板(7)、左侧板(8)和右侧板(9)之间通过多个螺栓(10)固定连接,所述震动波发生装置(3)设置在金属底座(5)上并与加载箱体(2)紧挨,震动波发生装置包括电机(11)、锥形主动变向齿轮(12)、锥形从动变向齿轮(13)、刚性连杆(14)和垫板(15),其中电机(11)通过螺栓固定在金属底座(5)上,电机(11)上连接有变频调速器(19),电机(11)的转轴外端与锥形主动变向齿轮(12)连接固定,垫板(15)设置在电机(11)与加载箱体(2)的前侧板(6)之间金属底座(5)上,垫板(15)上设有与锥形主动变向齿轮(12)匹配的锥形从动变向齿轮(13)和套筒(18),垫板(15)的厚度以使锥形从动变向齿轮(13)恰好与固定在电机(11)上的锥形主动变向齿轮(12)相互啮合为宜,刚性连杆(14)的头端铰接在锥形从动变向齿轮(13)偏离中心的铰接点(20),刚性连杆(14)的尾端穿过固定在垫板(15)上可转动的套筒(18)伸出,刚性连杆(14)的长度以铰接点(20)转至最外侧时恰好击打在加载箱体(2)的前侧板(6)上为宜,以刚性连杆(14)的尾端击打在矩形框体的前侧板(6)上来产生震动波。
2.根据权利要求1所述的采动影响充填材料承载变形的震动波激发装置,其特征在于:
所述的电机(11)采用变频调速电机,通过对电机转速的调控,实现对充填材料震动频率的改变。
3.一种使用权利要求1所述的采动影响充填材料承载变形的震动波激发装置,其特征在于使用步骤为:
将加载箱体(2)与震动波发生装置(3)固定在金属底座(5)相应的位置上,将制备好的散体矸石试样分3~6层装入加载箱体(2)内,并使用铁锤对每层试样进行预压;
将装有试样的加载箱体(2)放置在电液伺服万能试验机(4)的试台上,启动电液伺服万能试验机(4)向装有试样的加载箱体(2)进行轴向加载,以此来测试散体矸石的承载性能演化规律;
同时,开启电机(11)通过锥形主动变向齿轮(12)带动锥形从动变向齿轮(13),锥形从动变向齿轮(13)带动刚性连杆(14)在套筒(18)中做活塞运动,刚性连杆(14)的尾端在活塞运动中敲击在加载箱体(2)上,从而可产生连续震动波。
通过调控电机(11)上的变频调速器(19)对电机(11)转速进行控制,从而可改变震动波产生的频率。