[實(shí)用新型]一種現(xiàn)場室內(nèi)兩用可循環(huán)加載的中型直剪儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320564012.8
• 申請(qǐng)日: 2013-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN203479644U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡偉;冷先倫;徐開民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01N3/24
• 分類號(hào): G01N3/24
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 黃瑞棠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及巖土工程領(lǐng)域的直剪儀，尤其涉及一種現(xiàn)場室內(nèi)兩用可循環(huán)加載的中型直剪儀，適用于土體材料的抗剪強(qiáng)度測試。

背景技術(shù)

巖土工程的失穩(wěn)絕大多數(shù)是由于剪切破壞引起的，準(zhǔn)確測定巖土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)在巖土工程建設(shè)中具有重要意義。目前，常用的抗剪強(qiáng)度參數(shù)測定方法有三軸和直剪試驗(yàn)，其中直剪試驗(yàn)由于操作簡單、適用范圍廣而應(yīng)用最為普遍。

在直剪試驗(yàn)廣泛應(yīng)用的同時(shí)，直剪儀也在不斷改進(jìn)，由早期小尺寸應(yīng)力控制式發(fā)展到現(xiàn)今應(yīng)力應(yīng)變控制式大尺寸多功能直剪儀。如：長江科學(xué)研究院土工研究所的室內(nèi)?DHJ60?型疊環(huán)式剪切試驗(yàn)機(jī)，試樣是尺寸為?600?mm×600?mm×600?mm?的立方體；該種直剪儀的最大特點(diǎn)是消除了常規(guī)直剪儀中剪切面單一的缺點(diǎn)，使試樣有可能沿最弱的剪切面發(fā)生破壞；四川大學(xué)水電學(xué)院研制的粗粒土直剪儀，通過上下剪切盒的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以保證試驗(yàn)過程中垂直荷載始終不偏心；大尺寸的直剪儀可用于粗粒土的強(qiáng)度測試，但試樣的尺寸越大、粗顆粒含量越高對(duì)于制備原狀樣及裝載試樣來說更加困難。

在滑坡穩(wěn)定性分析中，最重要的參數(shù)是滑帶土的殘余強(qiáng)度，可通過循環(huán)直剪剪切試驗(yàn)測得強(qiáng)度。因此在綜合考慮設(shè)備的適用性和功能性的前提下，需要研發(fā)一款既能滿足一定粒徑尺寸試樣，又可方便改造適用多種條件試驗(yàn)的直剪儀。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種現(xiàn)場室內(nèi)兩用可循環(huán)加載的中型直剪儀。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一、現(xiàn)場室內(nèi)兩用可循環(huán)加載的中型直剪儀（簡稱直剪儀）

本實(shí)用新型包括試樣、伺服液壓千斤頂、千斤頂復(fù)位器、垂直位移傳感器、垂直壓力傳感器、傳力板、滾軸排、水平位移傳感器、飽水缸、上剪切盒、滾珠、下剪切盒、固定螺栓、支座反力框架、數(shù)據(jù)線、數(shù)據(jù)采集儀、電腦、伺服電機(jī)、減速器、水平拉壓傳感器和傳力桿；

支座反力框架由上下依次連接的頂板、四根支柱和底座組成；

其位置和連接關(guān)系是：

從下到上，底座、飽水缸的底面、下剪切盒、滾珠、上剪切盒、滾軸排、傳力板、垂直壓力傳感器和伺服液壓千斤頂1依次連接，對(duì)上剪切盒9和下剪切盒中的試樣施加垂直壓力；

伺服電機(jī)、減速器、水平拉壓傳感器、傳力桿和上剪切盒的右面依次連接，驅(qū)動(dòng)上剪切盒對(duì)試樣施加剪切力；

電腦、數(shù)據(jù)采集儀、數(shù)據(jù)線依次連接，數(shù)據(jù)線分別與水平位移傳感器、垂直位移傳感器、垂直壓力傳感器和水平拉壓傳感器連接，采集數(shù)據(jù)；?

水平位移傳感器設(shè)置在上剪切盒的左面，垂直位移傳感器設(shè)置在傳力板的上面；

千斤頂復(fù)位器和伺服液壓千斤頂連接，將伺服液壓千斤頂卸載后復(fù)位。

二、現(xiàn)場室內(nèi)兩用可循環(huán)加載中型直剪儀的使用方法（簡稱使用方法）

本使用方法是：

①將試樣裝載于上剪切盒和下剪切盒之中，再通過固定螺栓將下剪盒固定在底座之上；

②將傳力板、滾軸排安置在上剪切盒上，通過銷釘將上剪切盒與水平傳力桿相連；

③將垂直位移傳感器與傳力板接觸，水平位移傳感器與上剪切盒垂直與剪切方向側(cè)面相接觸；

④開啟電源，通過電腦控制將傳感器讀數(shù)清零，啟動(dòng)垂直伺服液壓千斤頂，對(duì)試樣進(jìn)行加載至預(yù)定壓力條件；

⑤待垂直壓力穩(wěn)定之后，即可啟動(dòng)伺服電機(jī)進(jìn)行水平剪切力的加載；

⑥通過推動(dòng)上剪切盒，達(dá)到預(yù)定要求水平位移之后即可停止試驗(yàn)，保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

①本直剪儀可對(duì)試樣進(jìn)行循環(huán)剪切，也可對(duì)試樣進(jìn)行飽和條件下的剪切試驗(yàn)；

②本直剪儀自動(dòng)化程度較高，不同加載條件均可在直剪儀電源控制面板上調(diào)試實(shí)施，測試數(shù)據(jù)可通過采集儀自動(dòng)采集和在電腦上實(shí)時(shí)顯示；

③本直剪儀為中型直剪儀，結(jié)構(gòu)簡單，均為鋼制構(gòu)件，功能部件通過螺栓連接，方便拆卸和運(yùn)輸，適用于現(xiàn)場和室內(nèi)的生產(chǎn)與教學(xué)之中。

附圖說明

圖1.1是本直剪儀的結(jié)構(gòu)示意圖（主視）；

圖1.2是本直剪儀的結(jié)構(gòu)示意圖（側(cè)視）；?

圖2.1是上剪切盒的結(jié)構(gòu)示意圖（主視），

圖2.2是上剪切盒的結(jié)構(gòu)示意圖（側(cè)視），

圖2.3是上剪切盒的結(jié)構(gòu)示意圖（俯視）；

圖3.1是下剪切盒的結(jié)構(gòu)示意圖（主視），

圖3.2是下剪切盒的結(jié)構(gòu)示意圖（側(cè)視），

圖3.3是下剪切盒的結(jié)構(gòu)示意圖（俯視）。

圖中：