[實用新型]一種拉線型應力控制式直剪儀

有效

• 申請號: 201420012268.2
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN203688368U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 羅強;阮紅風;孟偉超;張良;蔣良濰;侯振斌;鄒亮明;呂文強;張玉廣;趙明志
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

技術領域

本實用新型涉及一種拉線型應力控制式直剪儀，屬于土工試驗技術領域。

背景技術

直接剪切試驗是測定土體抗剪強度的一種常用方法，具有設備簡單、操作方便等特點。試驗時一般取4個試樣，分別施加不同法向壓力，再分別對它們施加水平剪切力進行剪切，求得破壞時的剪應力τ。然后，根據Coulomb準則確定土的抗剪強度參數：內摩擦角φ和黏聚力c。

直接剪切試驗有快剪、固結快剪、慢剪三種試驗方法，另外還有測定土體長期剪切強度的試驗，其所使用的直剪儀有應變控制式和應力控制式兩種。應變控制式直剪儀是控制試樣產生一定位移，測定其相應的水平剪應力；應力控制式是對試樣施加一定的水平剪應力，測定其相應的位移。應變控制式直剪儀適用于快剪試驗和固結快剪試驗，應力控制式直剪儀適用于慢剪試驗和測定土體長期剪切強度的試驗。

現有的應力控制式直剪儀采用環繞剪切盒下盒的矩形鋼質傳力框架作為剪切力的傳遞機構，為保證鋼質傳力框架的穩定與平直，在剪儀支承平臺上沿鋼質傳力框架的拉桿軸向方向設置至少四個用于定位和支撐的直線軸承。其存在的不足是：1、直線軸承價格昂貴，其安裝、固定要求高，制作工序繁瑣，導致整個設備價格昂貴。2、直線軸承與鋼質傳力框架之間存在大小不定的摩擦力，當所施加的剪切力較小時，這些摩擦力的存在會干擾試樣的剪切受力狀態；并且，由于鋼質傳力框架的熱膨脹系數較高，受外界環境溫度變化的影響，鋼質傳力框架會隨之發生熱脹冷縮的現象，這種現象沿鋼質傳力框架的拉桿軸向方向尤為顯著，會加劇直線軸承與鋼質傳力框架之間的摩擦力對剪切力的干擾，嚴重影響試樣受力狀態，導致測試結果不準確、誤差大。

實用新型內容

本實用新型提供了一種拉線型應力控制式直剪儀，該直剪儀價格低、安裝簡單方便，且其測試結果準確、誤差小。

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是，一種拉線型應力控制式直剪儀，包括支承平臺、支承平臺上的儲水盒、儲水盒內安裝的剪切盒、對剪切盒的上蓋施加法向力的法向力加載裝置、對儲水盒施加剪切力的剪切力加載裝置，其特征在于：所述的剪切力加載裝置的組成為：

前、后對稱布置的兩個導向支架的左端固定在支承平臺的右端，導向支架的右端安裝有導向滑輪；鋼絞線的一端固定在儲水盒的左壁，另一端緊貼儲水盒的側壁再向右延伸繞過導向滑輪后與導向支架下方的砝碼加載橫梁相連。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

通過兩個前后對稱布置的導向支架及導向滑輪，用兩根鋼絞線將安裝剪切盒的儲水盒與砝碼加載橫梁相連接，以鋼絞線和導向支架等作為剪切力的傳力機構代替現有的鋼質傳力框架及其直線軸承組成的傳力機構；這樣，其結構大為簡化，安裝亦簡單方便，省掉了昂貴的直線軸承，其造價大為降低，僅為現有應力控制式直剪儀造價的1/3左右。并且，鋼絞線的熱脹冷縮現象不會對傳力產生任何干擾，也沒有橫向傳力時的直線軸承與鋼質傳力框架的摩擦力，試樣的受力狀態所受干擾大大減小，試驗測試數據更加可靠、誤差小。

上述的兩個導向支架的中右部的下方設有支撐門架，支撐門架的橫梁上螺紋連接有支撐螺桿，支撐螺桿的頂部與導向支架的底面接觸。

這樣，進一步保證了導向支架的牢固、穩定。

上述的鋼絞線的另一端與砝碼加載橫梁相連的具體方式為：砝碼加載橫梁上螺紋連接有連接螺桿，連接螺桿頂部與鋼絞線的另一端相連。

這樣，通過調節兩個鏈接螺桿可使砝碼加載橫梁保持水平，使兩根鋼絞線的傳力更加均勻，進一步保證測試數據的準確性。

上述的的砝碼加載橫梁上安裝有水平泡。

這樣，在調試連接螺桿時，便于觀察砝碼加載橫梁的水平度，保證調試效果。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例的俯視圖。

圖2是圖1的A-A剖視圖。

圖3是本實用新型實施例中的砝碼加載橫梁及其連接螺桿、鋼絞線的側視放大圖。

具體實施方式

實施例

圖1-3示出，本實用新型的一種具體實施方式是，一種拉線型應力控制式直剪儀，包括支承平臺10、支承平臺10上的儲水盒20、儲水盒20內安裝的剪切盒30、對剪切盒30的上蓋30a施加法向力的法向力加載裝置40、對儲水盒20施加剪切力的剪切力加載裝置，其特征在于：所述的剪切力加載裝置的組成為：