本发明涉及岩石裂纹演化实验，具体涉及一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置。
背景技术：
1、我国西南地区二叠系、泥盆系地层中广泛分布着炭质泥岩，即碳质泥岩，含有碳质成分的泥岩，有机碳含量一般在6-40%左右，西南地区气候湿热、晴雨反复，观察发现该类岩石在晴雨反复天气的长期作用下，出现吸水软化逐渐产生裂纹并龟裂的现象，尤其开挖暴露的岩石路堑边坡受干湿循环作用风化崩解形成龟裂型裂纹，随着降雨入渗和热力传导沿坡面裂纹不断深入，裂纹由表及里扩展、连通，容易引发路堑边坡浅层失稳破坏；
2、为了清楚了解岩石在晴雨反复的干湿条件下是如何逐渐从平整岩面演化到裂纹，再演化到崩解，需要在试验的边坡岩面架设高速数字式摄像机，通过摄像机记录岩石表面在一段晴雨天气里面的演化，该方式需要实验人员搭设摄像机支架和定期维护岩面，在不同位置实验需要现场搭设多个摄像机支架和安装供电等器械辅助件，并且野外用电量受限，导致试验成本昂贵，岩面会积攒树叶动物粪便等杂质，杂质容易遮挡裂纹，影响摄像机摄录，此外户外岩石路面崎岖不平，户外试验容易引发事故；
3、鉴于此，申请人构思设计一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置，该实验装置通过将户外的路堑边坡岩石样品缩小比例成试样陈列在室内，然后通过模拟雨水打湿岩面和光照干燥岩面，以此揭示干湿环境下炭质泥岩路堑边坡裂纹时效演化机理，省去人工户外大量实验工作。
技术实现思路
1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置，通过传动轴顺时针转动时多个活动板带着多个岩石试样可以循环转动经过水箱临水、光照面板光照和摄像头摄录图片，且每个活动板可以调节到不同的倾斜角度还原户外的边坡倾角，实现多组岩石经过干湿作用后裂纹对照实验，传动轴反向转动时，传动轮带着注射筒里面的活塞轴往复移动，注射筒将过滤后收集的水重新输送到水箱备用，实现水源循环利用，通过将进水管三与外界黑色水连通，黑色水从进水管三抽吸到对应位置注射筒，然后从注射筒上的排水管二通过软管输送到球囊里面，球囊在黑色水的填充下处于膨胀状态，当岩石试样转动到摄像头下方后，可以打开排水管一里面的阀门，是球囊里面的黑色水洒落到岩石表面，此时黑色水渗流到岩石裂纹里面，方便只管的认为观察和摄像头记载图像、图片。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置，包括承载池，所述承载池包括底板，所述底板的顶部固定有环形挡板，所述底板顶面转动连接有传动轴，所述传动轴的顶部固定有滤网板，所述传动轴的顶部均匀固定有多个方形杆，所述方形杆的外侧滑动连接有试样固定件，所述环形挡板的外侧固定有l形梁一和l形梁二，所述l形梁一与l形梁二之间固定有淋水组件，所述淋水组件包括水箱，所述水箱的底面贯通开设有漏水网孔，所述l形梁二的底面固定有光照面板，所述光照面板的底面安装固定有多个浴霸灯，所述光照面板与水箱之间固定有连接板，所述连接板的外侧固定有连接轴，所述连接轴的一端转动有摄录组件，所述摄录组件包括摄像头，所述摄像头的顶部固定有球壳，所述球壳的内部放置有球囊，所述球囊的底部连通固定有排水管一，所述底板顶面固定有两个注射筒，所述注射筒内部滑动连接有活塞，所述活塞的一侧固定有活塞轴，所述传动轴的底部套接固定有与活塞轴滑动卡接的传动轮，所述水箱与球囊分别与对应位置注射筒连通。
4、进一步在于：所述活塞轴的一端固定有滑柱，所述滑柱背离活塞轴的一端固定有销轴，所述传动轮的外侧开设有截面为t形的环状槽，所述滑柱与销轴均与环状槽滑动卡接，所述传动轮偏离圆心的位置与传动轴插接，所述传动轮与传动轴之间设置有单向轴承一。
5、进一步在于：所述传动轴的顶端套接有与方形杆固定连接的圆形环，所述圆环与传动轴之间设置有单向轴承二，所述方形杆的外侧滑动连接有与试样固定件固定连接的支撑柱，所述方形杆的顶面固定有凸块，所述支撑柱与凸块之间固定有牵引弹簧。
6、进一步在于：所述环形挡板的内侧固定有电动推杆，所述电动推杆的输出端固定有弧形板，所述环形挡板的外侧固定有电机，所述电机的输出端与传动轴通过皮带传动连接。
7、进一步在于：所述试样固定件包括托板，所述托板的顶面铰接有活动板，所述托板与活动板之间转动连接有伸缩杆，所述活动板的顶面固定有多个固定块，所述固定块顶部旋合连接有螺柱，所述螺柱的一端转动连接有夹板。
8、进一步在于：其中，一个所述注射筒的一端连通固定有吸水管和进水管二，所述水箱的敞口端滑动连接有浮板，所述浮板的顶面固定有配重块，所述水箱底面的四个拐角均固定有导向块，多个所述导向块之间滑动连接有密封板，所述水箱的底部连通固定有与进水管二连通固定的进水管一，所述水箱的底部设置有与导向块固定连接的遮阳帘。
9、进一步在于：其中，一个所述注射筒的一端连通固定有排水管二和进水管三，所述排水管二通过管道与球囊连通固定。
10、进一步在于：所述底板的底面插接固定有出水管，所述出水管的内部安装固定有阀门，所述滤网板的顶面固定有涡状块，所述环形挡板靠近涡状块一端的外侧开设有缺口。
11、本发明的有益效果：
12、1、通过将岩石试样放置到活动上，转动螺柱是多个夹板靠近将试样夹持固定在托板上，手动调节伸缩杆的伸长量，达到调节活动板的倾斜角度，从而使岩石试样边坡的倾斜角度与户外一致，电机通过皮带带着传动轴顺时针转动使多个方形杆带着托板上的试样以传动轴为轴线进行转动，当试样转动到水箱下方时，水箱里面的水通过漏水网孔洒落到岩石试样表面，实现模拟雨水打湿岩石的效果，当试样转动到光照面板下方后，光照面板下方的浴霸灯照射岩石，模拟阳光照射岩石试样，当岩石试样转动到摄像头下方后，摄像头摄录岩石表面的裂纹，传动轴不断转动，实现岩石试样在干湿环境下不断转换，方便摄像头记载岩石表面裂纹的演化，有利于提高干湿环境下炭质泥岩路堑边坡裂纹时效演化效率；
13、2、通过在传动轴的顶部固定有滤网板，洒落到岩石上的水经过滤网板的过滤作用，使碎石砂砾截留在滤网板上，滤网板随着传动轴逆时针转动同步逆时针转动，从而使滤网板上的碎石砂砾在涡状块的导向作用下自动输送到环状挡板的缺口位置，实现自动去除水中的杂质，可以在滤网板与传动轴之间套设单向轴承三，便于只有在传动轴逆时针转动时才会将杂质去除；
14、3、通过传动轴逆时针转动，此时传动轴外侧的方形杆在单向轴承一的作用下不转动，传动轴底端的传动轮转动，传动轮转动循环往复推动和拉动活塞轴，活塞轴带着活塞在注射筒内部往复移动，进而使与进水管二连通的注射筒将承载池里面过滤干净水再次抽送到水箱里面备用，实现水源的循环利用，可以使用密封板将水箱地幔密封，当水箱里面注满一箱水后打开密封板，实现给岩石试样定量喷洒一水箱的水，喷洒到岩石上的水可以根据需要通过密封板进行控制；
15、4、通过将进水管三与外界带有颜色的水（水中添加颜料调配出颜色，可以是黑色或者其他颜色，下文简称黑色水）连通，黑色水从进水管三抽吸到对应位置注射筒，然后从注射筒上的排水管二通过软管输送到球囊里面，球囊在黑色水的填充下处于膨胀状态，当岩石试样转动到摄像头下方后，可以打开排水管一里面的阀门，是球囊里面的黑色水洒落到岩石表面，此时黑色水渗流到岩石裂纹里面，方便只管的认为观察和摄像头记载图像、图片。
1.一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置，包括承载池（100），其特征在于，所述承载池（100）包括底板（110），所述底板（110）的顶部固定有环形挡板（120），所述底板（110）顶面转动连接有传动轴（200），所述传动轴（200）的顶部固定有滤网板（210），所述传动轴（200）的顶部均匀固定有多个方形杆（300），所述方形杆（300）的外侧滑动连接有试样固定件（310），所述环形挡板（120）的外侧固定有l形梁一（121）和l形梁二（122），所述l形梁一（121）与l形梁二（122）之间固定有淋水组件（400），所述淋水组件（400）包括水箱（410），所述水箱（410）的底面贯通开设有漏水网孔（411），所述l形梁二（122）的底面固定有光照面板（500），所述光照面板（500）的底面安装固定有多个浴霸灯，所述光照面板（500）与水箱（410）之间固定有连接板（510），所述连接板（510）的外侧固定有连接轴（511），所述连接轴（511）的一端转动有摄录组件（600），所述摄录组件（600）包括摄像头（610），所述摄像头（610）的顶部固定有球壳（620），所述球壳（620）的内部放置有球囊（630），所述球囊（630）的底部连通固定有排水管一（631），所述底板（110）顶面固定有两个注射筒（700），所述注射筒（700）内部滑动连接有活塞，所述活塞的一侧固定有活塞轴（710），所述传动轴（200）的底部套接固定有与活塞轴（710）滑动卡接的传动轮（800），所述水箱（410）与球囊（630）分别与对应位置注射筒（700）连通。
2.根据权利要求1所述的一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置,其特征在于，所述活塞轴（710）的一端固定有滑柱（711），所述滑柱（711）背离活塞轴（710）的一端固定有销轴，所述传动轮（800）的外侧开设有截面为t形的环状槽，所述滑柱（711）与销轴均与环状槽滑动卡接，所述传动轮（800）偏离圆心的位置与传动轴（200）插接，所述传动轮（800）与传动轴（200）之间设置有单向轴承一。
3.根据权利要求1所述的一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置,其特征在于，所述传动轴（200）的顶端套接有与方形杆（300）固定连接的圆形环，所述圆环与传动轴（200）之间设置有单向轴承二，所述方形杆（300）的外侧滑动连接有与试样固定件（310）固定连接的支撑柱（320），所述方形杆（300）的顶面固定有凸块（330），所述支撑柱（320）与凸块（330）之间固定有牵引弹簧（321）。
4.根据权利要求1所述的一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置,其特征在于，所述环形挡板（120）的内侧固定有电动推杆（123），所述电动推杆（123）的输出端固定有弧形板（1231），所述环形挡板（120）的外侧固定有电机（124），所述电机（124）的输出端与传动轴（200）通过皮带传动连接。
5.根据权利要求1所述的一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置,其特征在于，所述试样固定件（310）包括托板（311），所述托板（311）的顶面铰接有活动板（312），所述托板（311）与活动板（312）之间转动连接有伸缩杆（313），所述活动板（312）的顶面固定有多个固定块（314），所述固定块（314）顶部旋合连接有螺柱（315），所述螺柱（315）的一端转动连接有夹板（316）。
6.根据权利要求1所述的一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置,其特征在于，其中，一个所述注射筒（700）的一端连通固定有吸水管和进水管二（720），所述水箱（410）的敞口端滑动连接有浮板（420），所述浮板（420）的顶面固定有配重块，所述水箱（410）底面的四个拐角均固定有导向块（430），多个所述导向块（430）之间滑动连接有密封板（440），所述水箱（410）的底部连通固定有与进水管二（720）连通固定的进水管一（450），所述水箱（410）的底部设置有与导向块（430）固定连接的遮阳帘（431）。
7.根据权利要求1所述的一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置,其特征在于，其中，一个所述注射筒（700）的一端连通固定有排水管二（730）和进水管三（740），所述排水管二（730）通过管道与球囊（630）连通固定。
8.根据权利要求1所述的一种干湿循环作用下岩石裂纹演化实验装置,其特征在于，所述底板（110）的底面插接固定有出水管（111），所述出水管（111）的内部安装固定有阀门，所述滤网板（210）的顶面固定有涡状块（211），所述环形挡板（120）靠近涡状块（211）一端的外侧开设有缺口。
