[發明專利]一種機械增力系統

有效

• 申請號: 201310066443.6
• 申請日: 2013-03-01
• 公開（公告）號: CN104020052B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 王秀艷;劉長禮;王志良
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14
• 代理公司: 石家莊君聯專利代理事務所(特殊普通合伙)13125
• 代理人: 趙立軍

技術領域

本發明涉及機械技術領域，特別是涉及一種機械增力系統。

背景技術

土壓縮試驗是研究土在有側限條件下的壓縮性能的一種室內試驗。試驗時，將土樣放在剛性金屬盒內，通過承壓活塞對土樣由小到大分級加壓，根據各級壓應力與相應孔隙比，繪出土壓縮曲線，求出壓縮系數及壓縮模量等參數。

現有技術中，在進行相關土工壓縮試驗裝置時都需要通過機械增力系統來提供壓力?，F有的土工壓縮試驗的試驗樣本都是一個直徑ф×高度H為61.8mm×40mm的土樣。在進行試驗時，需要對試驗樣本持續地進行軸向加壓/卸載。由于加壓的壓力能夠達到20MPa，且必須保證加壓的穩定性，因此對于提供壓力的機械增力系統要求很高。

現有的用于給試驗樣本進行施壓的機械增力系統主要包括三種增壓方式：杠桿式加荷方式、氣壓式加荷方式、液壓式加荷方式。由于土工壓縮試驗持續時間長（至少24小時），而液壓加荷的方式安全性不好控制，因此現有技術中一般都采用杠桿式加荷方式或氣壓式加荷方式。上個世紀八十年代以前以杠桿式加荷方式為主；而隨著高壓真空泵的誕生，現有技術中更多的機械增力系統多采用氣壓式加荷方式。由于應用面和需用材料的抗壓、密封多方問題的限制，現有的氣壓式加荷方式一般只能提供不超過3.5Mpa的應力高壓，無法滿足20Mpa的壓力要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、加壓穩定性好、能夠提供20Mpa壓力的機械增力系統。

為解決上述技術問題，本實用新的實施例提供一種機械增力系統，包括用于提供壓力的配重塊、沿豎直方向設置的拉力架以為樣品室內的試驗樣品進行加壓；所述拉力架的第一端通過連接機構連接所述配重塊并通過第二端為樣品室內的試驗樣品進行加壓。

作為上述技術方案的優選，所述拉力架為一矩形框，包括兩個豎直框、頂部水平框、底部水平框，所述底部水平框通過連接機構連接配重塊，所述頂部水平框設有用于對所述樣品室內的試驗樣本進行加壓的凸起。

作為上述技術方案的優選，所述頂部水平框上連接有變形傳感器。

作為上述技術方案的優選，所述連接機構包括連桿和連接線，所述連桿一端連接所述拉力框，另一端通過連接線連接所述配重塊。

作為上述技術方案的優選，所述連桿上設有垂直拉力傳感器。

作為上述技術方案的優選，所述連接機構還包括滑輪組，所述連接線繞接在所述滑輪組上。

作為上述技術方案的優選，所述滑輪組包括下滑輪組和定滑輪；其中定滑輪設置在一支撐架上；所述連接線一端固定在該拉力框的底部水平框上，另一端固定在該配重塊上；所述連接線繞接在所述下滑輪組和定滑輪上。

作為上述技術方案的優選，所述樣品室的側壁上設有側向壓力傳感器，且所述樣品室的底部設有壓力傳感器。

作為上述技術方案的優選，所述樣品室底部設有孔隙水出口，所述孔隙水出口連接有用于測量孔隙水流量的孔隙水流量監測儀。

本發明的上述技術方案的有益效果如下：

上述的方案中，通過配重塊和合理的連接結構來連接拉力框，并通過拉力框來為樣品室內的試驗樣本進行加壓。這種結構的穩定性強，可以保證不間斷的持續加壓。同時可以通過調整配重塊來調整加壓的壓力值，使用更為方便。由此可見，本發明具有量程大、結構簡單、穩定性好、精度高、成本低等的優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例的機械增力系統的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本發明實施例提出了一種機械增力系統，其結構如圖1所示的，包括平臺1、用于放置試驗樣品的樣品室2、用于提供壓力的配重塊3、用于為所述樣品室2內的試驗樣品進行加壓的沿豎直方向設置的拉力架4。如圖1所示的，該樣品室2固定于平臺1上，且頂部設有開口。所述拉力架4的第一端通過連接機構連接所述配重塊3，第二端套接在所述樣品室2上以通過所述配重塊4的重力對所述樣品室內的試驗樣本進行加壓。這樣在使用時，通過調整配重塊的重量可以獲得所需的測試壓力，具有量程大、結構簡單、穩定性好、精度高的優點。

具體的，如圖1所示，該拉力架4為一矩形框，包括兩個豎直框、頂部水平框、底部水平框。該底部水平框通過連接機構連接配重塊，所述頂部水平框設有用于對所述樣品室內的試驗樣本進行加壓的凸起41。這樣可以通過該凸起41來對測試樣本進行加壓，以提高加壓的穩定性和持續性。