[實用新型]一種土壤直剪儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720972921.3
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207066894U
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 毛雪蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫水文工程地質(zhì)勘察院
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及土壤剪切力檢測設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種土壤直剪儀。

背景技術(shù)

土是固相、液相和氣相組成的散體材料。一般而言，在外部荷載作用下，土體中的應(yīng)力將發(fā)生變化。當(dāng)土體中的剪應(yīng)力超過土體本身的抗剪強度時，土體將產(chǎn)生沿著其中某一滑裂面滑動，而使土體喪失整體穩(wěn)定性。所以，土體的破壞通常都是剪切破壞。土體的抗剪強度指巖土、土體在剪切面上所能承受的極限或允許剪切力，是土體抵抗破壞的極限能力，其數(shù)值上等于剪切破壞時滑動面上的剪應(yīng)力。

對于水土保持學(xué)科，在對礦區(qū)進行修復(fù)的過程中，廢石及礦渣的抗剪應(yīng)力是區(qū)域水土流失評價中反映土力學(xué)特性的重要指標(biāo)之一，它的抗剪強度的大小直接影響了土壤的抗侵蝕性能和礦山整體發(fā)生滑坡、崩塌等災(zāi)害的可能性大小，因此研究礦區(qū)廢石及渣土的抗剪應(yīng)力與穩(wěn)定性分析對礦區(qū)的修復(fù)具有非常重要的意義。

目前，公告號為CN204789182U的中國專利公開了一種四聯(lián)直剪儀，它包括渦輪箱、剪切盒、測力環(huán)和頂壓件，所述電機與一個渦輪箱傳動連接，所述四組測試組件的渦輪箱依次傳動連接，所述每個渦輪箱相對于剪切盒一側(cè)設(shè)有可伸縮的頂軸，它還包括 四塊條狀的測試組件基板，所述測試組件基板上依次設(shè)有測力環(huán)頂臺、測力環(huán)安裝臺、剪切盒安裝槽、渦輪箱，所述測力環(huán)設(shè)置在測力環(huán)頂臺與測力環(huán)安裝臺之間，所述剪切盒設(shè)置在剪切盒安裝槽內(nèi)。

這種四聯(lián)直剪儀雖然可以通過測力環(huán)測量土壤的剪切力，但是由于測力環(huán)與測力環(huán)頂臺之間會存在間隙，導(dǎo)致測力環(huán)測量的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種土壤直剪儀，其具有消除測力環(huán)與上盒之間的間隙，提高測力環(huán)測量準(zhǔn)確性的優(yōu)點。

本實用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種土壤直剪儀，包括操作臺，操作臺上設(shè)有用于放置土壤的剪切盒，剪切盒包括上盒和下盒，所述剪切盒一側(cè)設(shè)有用于對剪切盒施加剪切力的施力裝置，另一側(cè)設(shè)有用于檢測土壤剪切力的測力裝置；所述測力裝置包括測力環(huán)、設(shè)置在測力環(huán)上與上盒抵觸的應(yīng)力塊、背向應(yīng)力塊一側(cè)用于調(diào)節(jié)測力環(huán)位置的調(diào)節(jié)件。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)需要測量土壤剪切力時，將土壤放入剪切盒中，通過施力裝置對剪切盒施加剪切力，并通過測力裝置測量土壤的剪切力，以此獲得土壤抵抗破壞的極限能力。應(yīng)力塊與上盒之間存在間隙，通過調(diào)節(jié)件驅(qū)使應(yīng)力塊靠近并抵觸上盒，消除兩者之間存在的間隙，這樣便可通過測力環(huán)準(zhǔn)確測得土壤的剪切力。

進一步設(shè)置：所述調(diào)節(jié)件包括設(shè)置在操作臺上的調(diào)節(jié)塊、設(shè)置在調(diào)節(jié)塊上與調(diào)節(jié)塊螺紋連接的調(diào)節(jié)螺栓、調(diào)節(jié)螺栓朝向測力環(huán)一端呈圓弧形并與測力環(huán)抵觸。

通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)需要調(diào)節(jié)測力環(huán)的位置時，旋擰調(diào)節(jié)螺栓，調(diào)節(jié)螺栓軸向前進并抵觸測力環(huán)，消除應(yīng)力塊與上盒之間的距離。同時，調(diào)節(jié)螺栓頂端呈圓弧形，使得調(diào)節(jié)螺栓頂觸測力環(huán)時，減輕對測力環(huán)的損傷，并且方便調(diào)節(jié)。

進一步設(shè)置：所述測力環(huán)上朝向應(yīng)力塊一側(cè)設(shè)有第一安裝架、測力環(huán)上背向應(yīng)力塊一側(cè)設(shè)有第二安裝架，第二安裝架包括設(shè)置在操作臺上的支腳、與支腳滑動連接的第二安裝塊，第二安裝塊與調(diào)節(jié)螺栓抵觸。

通過采用上述技術(shù)方案，測力環(huán)通過第一安裝架和第二安裝架安裝在操作臺上，調(diào)節(jié)螺栓在軸向方向上前進或者后退時，第二安裝塊在支腳上滑動，方便第二安裝塊帶動測力環(huán)運動。

進一步設(shè)置：所述第一安裝架包括支架、設(shè)置在測力環(huán)上的第一安裝塊、設(shè)置在支架上的兩個滑輪，第一安裝塊通過兩個滑輪之間與應(yīng)力塊連接。

通過采用上述技術(shù)方案，兩個滑輪共同支撐第一安裝塊，以此支撐測力環(huán)。并且第一安裝塊在兩個滾輪之間滾動，可減小第一安裝塊與支架之間的摩擦力，減小由于摩擦力對測力環(huán)造成的誤差。

進一步設(shè)置：所述施力裝置包括渦輪箱、設(shè)置在渦輪箱內(nèi)的施力螺桿、驅(qū)動渦輪箱的驅(qū)動裝置，施力螺桿朝向下盒一端與下盒抵觸，施力螺桿與下盒的抵觸處設(shè)有緩沖橡膠。

通過采用上述技術(shù)方案，驅(qū)動裝置驅(qū)動渦輪箱帶動施力螺桿對下盒施加剪切力，緩沖橡膠可減輕施力螺桿對下盒的沖擊，避免多次沖擊對下盒造成損傷。

進一步設(shè)置：所述驅(qū)動裝置包括與渦輪箱連接的變速箱、驅(qū)動變速箱的驅(qū)動電機。

通過采用上述技術(shù)方案，變速箱可選擇多種速度，通過不同的速度測量不同速度下，土壤能承受的剪切力的大小。

進一步設(shè)置：所述施力螺桿背向剪切盒一端設(shè)有第一定位傳感器，下盒背向施力裝置一側(cè)設(shè)有第二定位傳感器。