[發(fā)明專利]一種土工試驗(yàn)直剪儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710650894.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-02
• 公開（公告）號(hào): CN107389474A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉海波;石祥鋒;劉玉麗;張麗華;徐瑩;王寶夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北科技學(xué)院
• 主分類號(hào): G01N3/24
• 分類號(hào): G01N3/24
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11245
• 代理人: 徐寧,謝斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種土工試驗(yàn)儀器，特別涉及一種土工試驗(yàn)直剪儀。

背景技術(shù)

土的強(qiáng)度一般是指抗剪強(qiáng)度，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(粘聚力С和內(nèi)摩擦角φ)，土的抗剪強(qiáng)度的最直接獲得方式就是做土工直剪試驗(yàn)。傳統(tǒng)直剪試驗(yàn)用的是標(biāo)準(zhǔn)的直剪儀，傳統(tǒng)直剪儀試驗(yàn)前需要調(diào)整杠桿后面的配重，使得杠桿平衡；但在試驗(yàn)過程中，對(duì)杠桿分級(jí)加載荷載時(shí)，荷載通過杠桿和加載架傳遞到剪切盒蓋上，剪切盒蓋把壓力傳給土樣，由于土是固相、液相、氣相三相組成，里面有大量空隙，土極容易被壓縮，故剪切盒里的土樣在壓力作用豎向發(fā)生很大變形，此時(shí)，杠桿已經(jīng)不處于水平狀態(tài)，杠桿不保持水平就意味著杠桿原始比不準(zhǔn)確，這時(shí)通過調(diào)整杠桿一端的配重也無法使杠桿保持水平，導(dǎo)致測(cè)得的試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種土工試驗(yàn)直剪儀，該直剪儀能夠隨時(shí)調(diào)節(jié)杠桿使其保證水平狀態(tài)，保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低試驗(yàn)誤差。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種土工試驗(yàn)直剪儀，其特征在于：它包括支架、剪切盒、水平施力機(jī)構(gòu)、量力環(huán)和頂部施力機(jī)構(gòu)；

其中，所述剪切盒包括下剪切盒以及可拆裝的設(shè)置于所述下剪切盒上方的上剪切盒，所述下剪切盒和上剪切盒內(nèi)圍成的空腔用于放置土樣；所述下剪切盒滑動(dòng)設(shè)置于所述支架的頂板上；在位于所述剪切盒一側(cè)的所述頂板上設(shè)置所述水平施力機(jī)構(gòu)，所述水平施力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述下剪切盒和上剪切盒之間發(fā)生橫向剪切運(yùn)動(dòng)；在位于所述剪切盒的另一側(cè)的所述頂板上固定設(shè)置所述量力環(huán)，所述量力環(huán)上自帶百分表；

所述頂部施力機(jī)構(gòu)包括杠桿、接桿、加載架、傳壓螺栓、金屬槽和吊盤，所述杠桿通過所述接桿和加載架懸空設(shè)置于所述頂板的底部，所述接桿的一端活動(dòng)連接在所述頂板的底面上，所述接桿的另一端與所述金屬槽螺紋連接，在所述接桿伸入所述金屬槽的另一端上固定連接一手柄，所述金屬槽與杠桿的一端鉸接，在所述杠桿的另一端懸掛設(shè)置所述吊盤；所述加載架豎直貫穿所述頂板，所述加載架的底端與所述杠桿鉸接，在位于所述上剪切盒上方的所述加載架上設(shè)置所述傳壓螺栓。

所述水平施力機(jī)構(gòu)包括推動(dòng)座和頂桿，所述推動(dòng)座固定設(shè)置在所述頂板上，所述推動(dòng)座相對(duì)于所述剪切盒的一側(cè)設(shè)有可伸縮的頂桿，在所述推動(dòng)座上設(shè)置手柄，所述手柄通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述頂桿。

在所述頂板上設(shè)置變速箱，所述變速箱的輸出端與所述頂桿傳動(dòng)連接。

所述上剪切盒相對(duì)于所述量力環(huán)的一側(cè)設(shè)有伸出部。

所述金屬槽為一中空的矩形框，且所述矩形框水平貫通，在所述矩形框的頂部設(shè)有與所述接桿連接的螺紋孔。

所述下剪切盒與上剪切盒通過螺絲插銷固定連接。

在所述上剪切盒的頂部設(shè)置有與所述傳壓螺栓配合的凹槽。

在所述頂板上設(shè)置固定座，且所述固定座與所述剪切盒關(guān)于所述量力環(huán)徑向相對(duì)，在所述固定座上水平轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置一用于頂緊所述量力環(huán)的頂緊螺母。

在所述杠桿上設(shè)置一氣泡水平儀。

在所述頂板上設(shè)置滾珠軌道，所述下剪切盒滑動(dòng)連接在所述滾珠軌道上。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，其具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明頂部施力機(jī)構(gòu)中的接桿與金屬槽螺紋連接，接桿伸入金屬槽的另一端上固定連接手柄，金屬槽與杠桿鉸接，在土的直剪試驗(yàn)中分級(jí)施加荷載時(shí)，隨著土樣的豎向變形的增加，通過調(diào)節(jié)接桿旋入金屬槽的長(zhǎng)度使杠桿處于水平狀態(tài)，操作簡(jiǎn)單易行，能夠保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，降低試驗(yàn)誤差，使土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)測(cè)試值更接近真實(shí)值。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明頂部施力機(jī)構(gòu)的局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明金屬槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括支架1、剪切盒2、水平施力機(jī)構(gòu)3、量力環(huán)4和頂部施力機(jī)構(gòu)5；

其中，剪切盒2包括下剪切盒21以及可拆裝的設(shè)置于下剪切盒21上方的上剪切盒22，下剪切盒21和上剪切盒22內(nèi)圍成的空腔用于放置土樣；下剪切盒21滑動(dòng)設(shè)置于支架1的頂板11上的滾珠軌道上；在位于剪切盒2一側(cè)的頂板11上設(shè)置水平施力機(jī)構(gòu)3，以驅(qū)動(dòng)下剪切盒21沿頂板11上的滾珠軌道滑動(dòng)，使下剪切盒21和上剪切盒22之間發(fā)生橫向剪切運(yùn)動(dòng)；在位于剪切盒2的另一側(cè)的頂板11上固定設(shè)置量力環(huán)4，量力環(huán)4上自帶百分表；上剪切盒22相對(duì)于量力環(huán)4的一側(cè)設(shè)有伸出部23；