[發(fā)明專利]一種二級杠桿式力學實驗裝置

在審

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• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109682674A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李劍光;孫耿玉;鄒會松
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/08
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 雷斐

本發(fā)明公開一種二級杠桿式力學實驗裝置，包括：載重部分、二級杠桿、壓頭和框架部分；所述兩個托盤通過鋼絲繩分別置于框架左右側(cè)；所述一級杠桿和二級杠桿與固定柱配合固定在框架頂部，而一級杠桿和二級杠桿之間通過銷孔連接，為防止磨損嚴重，銷孔之間放置銅套；所述二級杠桿尾部與壓頭通過球頭連接，壓頭設(shè)有三個級別轉(zhuǎn)換壓板，使作用在實驗模型上的壓力更加均勻；所述框架前面為可視區(qū)，亞克力板通過螺釘固定在框架上；所述框架通過外肋板固定在底板上，底板上有螺孔，可通過螺母固定在其他底架上；所述中間板通過內(nèi)肋板固定在框架上，中間隔板固定在中間板上，中間隔板和中間板為可拆卸式；本發(fā)明的目的是提供一種二級杠桿式力學實驗裝置，旨在通過載重部分、二級杠桿、壓頭和框架部分的配合安裝，對實驗模型進行壓縮和長時蠕變實驗，克服了傳統(tǒng)力學實驗裝置既笨重又充滿不確定性的缺點，突出體現(xiàn)了穩(wěn)定、便捷、高效等優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種裝置，具體涉及一種二級杠桿式力學實驗裝置。

背景技術(shù)

近年來，伴隨著國家輪番的經(jīng)濟刺激舉措和長期戰(zhàn)略規(guī)劃，越來越多交通、水利、水電等巖土工程項目陸續(xù)展開，各地的公路鐵路隧道、引水隧洞、地下儲氣庫、儲油庫、國防洞庫、深井巷道等不斷涌現(xiàn)，這就要求對巖樣的力學性能有充分的認識。傳統(tǒng)上針對巖土的力學實驗裝置體積比較龐大、笨重，多采用液壓或氣壓系統(tǒng)，采用液壓系統(tǒng)的大型模型實驗，作動器多，加載區(qū)域大，存在加載不同步，壓力波動的缺陷，不能嚴格滿足長時蠕變試驗的恒定應力邊界條件。且大型模型依賴大量配套的加載和測量系統(tǒng)，受設(shè)備、材料、人員、時間、空間等調(diào)度限制，不適合進行大量的、基礎(chǔ)性的、長時試驗。因此，研制一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、便捷、不依賴于外界配套機構(gòu)的力學實驗裝置顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定、便捷、不依賴于外界配套機構(gòu)的力學實驗裝置，可以進行單模型長時蠕變實驗，也可進行雙模型蠕變實驗，還能同時進行壓縮和蠕變試驗，實驗組合性高。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種二級杠桿式力學實驗裝置，包括：載重部分、二級杠桿、壓頭和框架部分；所述載重部分包括托盤和穿繩固定套；所述二級杠桿包括一級杠桿和二級杠桿；所述壓頭包括轉(zhuǎn)換套、微調(diào)銷、一級轉(zhuǎn)換壓板、二級轉(zhuǎn)換壓板和三級轉(zhuǎn)換壓板；所述框架部分包括底板、外肋板、框架、固定柱、中間隔板、中間板、內(nèi)肋板和亞克力板。

進一步地，所述鋼絲繩通過穿繩固定套，鋼絲繩兩端分別與一級杠桿和托盤連接。

進一步地，所述一級杠桿和二級杠桿分別與框架上的固定柱配合，而一級杠桿和二級杠桿之間通過銷孔連接，為防止磨損嚴重，銷孔之間放置銅套。

進一步地，所述二級杠桿與轉(zhuǎn)換套之間采用球頭連接；所述裝換套上設(shè)置3個銷孔，與微調(diào)銷配合，便于調(diào)節(jié)壓頭的高度；所述一級轉(zhuǎn)換壓板、二級轉(zhuǎn)換壓板和三級轉(zhuǎn)換壓板之間采用銷孔配合，三個級別轉(zhuǎn)換壓板使作用在實驗模型上的壓力更加均勻。

進一步地，所述固定柱固定在框架上部；所述框架前面為可視區(qū)，亞克力板通過螺釘與框架可視區(qū)上的螺孔配合；所述框架通過外肋板固定在底板上，底板上有螺孔，可通過螺母固定在其他底架上；所述中間板通過內(nèi)肋板固定在框架上，中間隔板固定在中間板上，中間隔板和中間板為可拆卸式。

進一步地，還包含一壓力傳感器，用來檢測壓頭上所提供的壓力大小。

實施本發(fā)明的一種二級杠桿式力學實驗裝置，其有益效果在于：

(1)使用本發(fā)明的一種二級杠桿式力學實驗裝置，結(jié)構(gòu)簡單、配置靈活，操作簡便。

(2)可切換壓縮、蠕變實驗，也可用于模型實驗，模型大小可調(diào)，且可同時進行兩個小模型實驗，或一邊模型，一邊試件，互不干擾。

(3)克服了傳統(tǒng)上針對巖土的力學實驗裝置的加載不同步、壓力波動、依賴大量的配套機構(gòu)等諸多限制，優(yōu)勢明顯。