1、岩石压入硬度计由主机、伺服电机、滚珠丝杠,立柱、横梁、上压头(压盘)、下压盘组成,并可固定位移传感器、压力传感器、压头(压盘)及岩石试样。
圆柱体压头(压盘)用高强度钢制成胚体后嵌入硬质合金锥,将硬质合金锥磨成柱体(尺寸如图所示)d=1.2~2.5mm,使压头(压盘)与岩石的接触面积始终不变,便于计算岩石的抗压与ji限强度-硬度值。
要求压头(压盘)的两端平行,硬质合金应垂直地镶入胚体中,经研磨后的柱体,bi须用读数显微镜测出直径的准确数据。
2、加压系统
伺服电机带动滚珠丝杠转动,滚珠丝杠带动横梁下降,固定在横梁上的压头(压盘)对下压盘上的岩石试样做压力试验,力值传感器显示压力。
3、位移计
双引伸计(位移传感器)分别固定在硬度仪的横梁压头(压盘)两侧,用它测量压模压入岩样的深度。机器采用双引伸计(位移传感器)计量位移变化量,主要是均衡位移的误差,取平均值使位移变化量更加jing确。
4、数据测控卡和软件处理系统
测控卡采集力值传感器和引伸计(位移传感器)传输过来的信号,再将信号导入试验机数据处理软件;
处理软件根据各个信号数据画出岩石的应力-应变曲线,并计算岩石的硬度及塑性系数。
实验数据处理
根据每点作出的曲线求出岩石硬度Py
其中: P—岩石在破碎时所加载荷,单位牛顿;S—压模面积。
求塑性系数
其中:AF—岩石破碎前耗费的总功;AE—弹性变形功