(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210859527.4 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 武昌工学院 地址 430000 湖北省武汉市洪山区白沙洲 大道110号 (72)发明人 高健　吴振君　梁栋才　任媛　 (74)专利代理 机构 无锡松禾知识产权代理事务 所(普通合伙) 32316 专利代理师 张成 (51)Int.Cl. G01N 3/20(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系 统与试验方法 (57)摘要 本发明公开了一种条状脆性石材的抗弯矩 材料特性的试验系统， 包括第一卡块和第二卡 块， 所述第一卡块和第二卡块相互靠近的一侧分 别设置有第一卡口和第二卡口； 还包括待抗弯矩 试验的条状脆性石材， 所述条状脆性石材的两端 分别可活动的卡入第一卡口和第二卡口中， 还包 括重力施压滚轮， 且所述重力施压滚轮与条状脆 性石材的中点处相切， 还包括配重单元， 所述配 重单元的重力通过所述重力施压滚轮传导到重 力施压滚轮与条状脆性石材的相切处； 本发明在 不引入精密压力传感器和精密推进装置的基础 上也能实现相对准确， 且基于定量的抗弯矩试 验。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115219348 A 2022.10.21 CN 115219348 A 1.条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统， 其特征在于： 包括第一卡块(3)和第二 卡块(4)， 所述分别有第一卡口(5)和第二卡口(6)； 还包括待抗弯矩试验的条状脆性石材 (33)， 所述条状脆性石材(33)的两端分别 卡入第一卡口(5)和第二卡口(6)中， 还包括重力 施压滚轮(24)， 且所述重力施压滚轮(24)与条状脆性石材(33)的中点处相切， 还包括配重 单元， 所述配重单元的重力通过所述重力施压滚轮(2 4)传导到重力施压滚轮(2 4)与条状脆 性石材(3 3)的相切处。 2.根据权利要求1所述的条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统， 其特征在于： 还 包括轴线为水平的弓形圆弧条(31)， 驱动单元能驱动所述弓形圆弧条(31)沿自身轴线转 动； 所述弓形圆弧条(31)的顺时针端和逆时针端分别固定连接所述第一卡块(3)和第二卡 块(4)， 使条状脆 性石材(3 3)与弓形圆弧条(31)组合成弓弦结构。 3.根据权利要求2所述的条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统， 其特征在于： 弓 形圆弧条(31)的内壁沿圆弧方向阵列有传动齿体(30)， 还包括驱动齿轮(19)， 所述驱动齿 轮(19)与所述传动齿体(3 0)啮合， 从而驱动所述弓形圆弧条(31)沿自身轴线转动。 4.根据权利要求3所述的条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统， 其特征在于： 所 述重力施压滚轮(24)的轴线与弓形圆弧条(31)的轴线重合， 使弓形圆弧条(31)沿自身轴线 旋转任意角度， 重力施压滚轮(24)在条状脆性石材(33)上的切点不发生变化； 条状脆性石 材(33)为水平的状态下： 所述重力施压滚轮(2 4)在条状脆性石材(33)切点处的压力记 为G， 如果弓形圆弧条(31)沿自身轴线转动a °， 且a°的范围是0 °≤a°＜90°， 此时将重力施压滚轮 (24)对条状脆性石 材(33)切点处的压力的反作用力记 为F； 将所述F矢量分解 成的水平分力 F2和纵向分力F1； 满足|F1|＝|G|， 且|F|＝|G|/ cos(a°)。 5.根据权利要求4所述的条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统， 其特征在于： 所 述配重单元包括柱形配重体(25)， 所述柱形配重体(25)的下端固定连接平行且竖向的第一 导向柱(9)和第二导向柱(10)， 所述第一导向柱(9)和第二导向柱(10)的下端共同连接一个 结构块(26)， 所述结构块(26)的下侧固定设置有滚轮座(27)， 所述重力施压滚轮(24)转动 安装在滚轮座(27)上； 第一导 向柱(9)和第二导 向柱(10)相互远离的一侧分别设置有第一 对导向轮(1)和第二对导向轮(2)； 第一对导向轮(1)上的轮槽与第一导向柱(9)滚动配合， 所述第二对导向轮(2)的轮槽与第二导向柱(10)滚动配合； 从而使第一导向柱(9)和第二导 向柱(10)在第一对导向轮(1)和第二对导向轮(2)的约束下只能上下位移； 还包括电机 (16)， 所述电机(16)的输出轴(17)末端同轴心固定连接所述驱动齿轮(19)； 所述输出轴 (17)的外圈同轴心设置有制动环(14)， 所述制动环(14)的内圈通过若干连接臂(18)固定连 接制动环(14)； 所述制动环(14)的上方有圆弧制动片(22)， 所述圆弧制动片(22)的圆弧内 径与所述制动环(14)外径一致， 所述圆弧制动片(22)与制动环(14)外圈之间存在间隙 (40)； 所述圆弧制动片(22)通过所述同步臂(23)固定连接所述结构块(26)， 当条状脆性石 材(33)在重力施压滚轮(24)所施加的弯矩力的作用下溃断时， 重力施压滚轮(2 4)因失去所 述F1的支撑而下降， 结构块(26)的下降带动圆弧制动片(22)下降至抱死所述制动环(14)， 使所述输出轴(17)和驱动齿轮(19)无法转动。 6.根据权利要求5所述的条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统， 其特征在于： 所 述输出轴(17)上有扭矩传感器， 当扭矩传感器感应到输出轴(17)的扭矩骤然变大时， 电机 (16)立即断电。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115219348 A 27.根据权利要求6所述的条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统， 其特征在于： 还 包括同轴心于弓形圆弧条(31)外的圆弧形刻度条(21)； 圆弧形刻度条(21)上设置有沿圆弧 顺时针方向的角度刻度线， 当条状脆性石材(33)为水平时， 所述弓形圆弧条(31)的底端固 定有竖向朝下的尖 形指示箭头(32)， 所述尖 形指示箭头(32)对应在圆弧形刻度条(21)的起 始零刻度线上。 8.根据权利要求7所述的条状脆性石材的抗弯矩材料特性的试验系统的试验方法， 其 特征在于： 初始状态下尖形指示箭头(32)对应在圆弧形刻度条(21)的起始零刻度线上； 条 状脆性石材(33)在水平的状态下， 重力施压滚轮(24)在条状脆性石材(33)切点处的压力G 是已知的临界值； 如果条状脆性石材(33)的切点处在压力为G的情况下， 条状脆性石材(33) 就直接断裂， 说明该条状脆性石 材(33)为不合格品， 如果条状脆性石材(33)没有断裂； 弓形 圆弧条(31)沿自身轴线缓慢 顺时针转动， 尖 形指示箭头(32)所指的圆弧形刻度条(21)上的 刻度为a°， 尖形指示箭头(32)所指的圆弧形刻度条(21)上的刻度为a °带入公式|F|＝|G|/ cos(a°)中运算， 得出此条状脆性石材(33)的切点处压力大小为|F|； 条状脆性石材(33)在 0°≤a°＜30°的区间内断裂则说明此条状脆性石材(33)为抗弯距低档品； 条状脆性石材 (33)在30 °≤a°＜60°的区间内断裂则说明此条状脆性石材(33)为抗弯距中档品； 条状脆性 石材(33)在60°≤a°＜90°的区间内断裂则说明此 条状脆性石材(3 3)为抗弯距高档品。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115219348 A 3