[發明專利]偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置及剪切試驗機

在審

• 申請號: 201911239359.3
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110907290A
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 朱勇;周輝;張傳慶;盧景景;楊凡杰;張寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/02
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張延薇

本發明提供了一種偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置及剪切試驗機，涉及剪切試驗機技術領域，偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置包括缸體、上活塞以及與試件適配的下活塞；缸體上開設有用于安裝上活塞的第一活塞孔和用于安裝下活塞的第二活塞孔，上活塞和下活塞均與缸體滑動密封；上活塞與下活塞之間存在用于盛放液壓油的空腔；缸體外壁固定設置有支架，缸體通過支架固定在剪切試驗機上。剪切試驗機包括偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置。達到了偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置及剪切試驗機能夠施加均布壓力的技術效果。

技術領域

本發明涉及剪切試驗機技術領域，具體而言，涉及偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置及剪切試驗機。

背景技術

設備改造是提高設備利用率、降低設備成本的有效途徑。在巖土力學領域，隨著研究對象的擴展，現有設備往往難以滿足新的試驗技術要求，研發或購置新試驗設備面臨周期長、成本高的風險。深入分析問題后發現，現有設備部分模塊可以繼承使用，只需對其中不滿足試驗要求的模塊進行改造即可。

在土力學試樣的物理模擬直剪試驗中，要求剪切盒的尺寸(直徑或邊長)至少增加到150mm，而傳統剪切盒尺寸(直徑或邊長)僅有50mm，這時就需要對剪切盒的尺寸進行擴展以滿足物理模擬試驗要求。但現有設備是按小尺寸試樣設計的，軸向荷載施加的位置位于小尺寸試樣的幾何中心，一旦試樣尺寸擴大，則軸向荷載的施加將不再位于大尺寸試樣的幾何中心，如此將導致施加在試樣上的法向應力不均衡，同時會在剪切盒上產生力矩，導致剪切盒內試樣在試驗過程中出現翻轉。

因此，提供一種能夠使壓力均布的偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置及剪切試驗機成為本領域技術人員所要解決的重要技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置及剪切試驗機，以緩解現有技術中壓力無法均布的技術問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種偏心載荷作用下單一方向均布力施加裝置，包括缸體、上活塞以及與試件適配的下活塞；

所述缸體上開設有用于安裝所述上活塞的第一活塞孔和用于安裝所述下活塞的第二活塞孔，所述上活塞和所述下活塞均與所述缸體滑動密封；

所述上活塞與所述下活塞之間存在用于盛放液壓油的空腔；

所述缸體外壁固定設置有支架，所述缸體通過所述支架固定在剪切試驗機上。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的一種可能的實施方式，其中，上述上活塞包括壓力段和第一連接段，所述壓力段用于與所述空腔內的液壓油接觸，所述壓力段與所述缸體滑動密封，所述第一連接段與所述缸體之間形成第一環空空間，所述缸體上開設有與所述第一環空空間連通的排氣孔。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的一種可能的實施方式，其中，上述缸體上開設有與所述空腔連通的第一進油口。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的一種可能的實施方式，其中，上述下活塞包括工作段和第二連接段，所述第二連接段與所述工作段固定連接，且所述工作段的軸線與所述第二連接段的軸線重合；

所述第二連接段與所缸體滑動密封。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的一種可能的實施方式，其中，上述第二連接段呈T型，所述第二連接段的較粗段與所述缸體的內壁滑動密封，所述第二連接段的較細段與所述第二活塞孔滑動密封。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的一種可能的實施方式，其中，上述第二連接段與所述缸體之間形成第二環空空間，所述第二環空空間位于所述第二連接段的較細段與所述缸體之間，所述缸體上開設有均與所述第二環空空間連通的第二進油口和排油口。