[發明專利]一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀及工作方法

在審

• 申請號: 201911385183.2
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN110895223A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 何芝遠;彭建兵;冷艷秋;趙俊彥;朱勇鋒;張瑞華
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/24
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀，其特征在于，包括上盒(14)和下盒(8)，上盒(14)和下盒(8)共同組成用于放置試樣(19)的空腔，上盒(14)四周圍設有剪切上盒(13)，下盒(8)四周圍設有剪切下盒(7)，上盒(14)與剪切上盒(13)以及下盒(8)與剪切下盒(7)間具有間隙，上盒(14)與剪切上盒(13)間的間隙以及下盒(8)與剪切下盒(7)間的間隙分別連接有對應的導管(3)，兩個導管(3)均接入水壓機(1)，導管(3)上設置有U型管(20)，上盒(14)上部設置有加壓裝置，剪切上盒(13)側面連接測量裝置，剪切下盒(7)側面連接推動裝置。

2.根據權利要求1所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀，其特征在于，加壓裝置包括用于傳遞軸向壓力的垂直加壓框架(9)，垂直加壓框架(9)上設置有垂直壓力計(10)，垂直加壓框架(9)底部設置有傳壓板(11)，傳壓板(11)能夠與上盒(14)內的試樣(19)接觸。

3.根據權利要求1所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀，其特征在于，連接測量裝置包括固定在剪切下盒(7)上的測力計(16)和水平位移計(17)。

4.根據權利要求1所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀，其特征在于，推動裝置包括剪切傳動機構(4)和推動器(5)，剪切傳動機構(4)與剪切下盒(7)接觸，推動器(5)用于給剪切傳動機構(4)提供動力。

5.根據權利要求1所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀，其特征在于，水壓機(1)上開設有氣壓閥門(21)，氣壓閥門(21)下游連接U型管(20)。

6.根據權利要求1所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀，其特征在于，試樣(19)的底部和頂部均設置有透水板(12)，試樣(19)底部的透水板(12)下方設置有儲水盒(15)。

7.根據權利要求1所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀，其特征在于，剪切下盒(7)固定在滾珠小車(18)上。

8.權利要求1所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀的工作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，打開水壓機(1)，使水流入U型管(20)，并使上盒(14)與剪切上盒(13)間的間隙以及下盒(8)與剪切下盒(7)間的間隙內充水，形成具有圍壓的剪切盒后，關閉水壓機(1)；

步驟二，將剪切上盒(13)和剪切下盒(7)固定在一起，并在上盒(14)和下盒(8)共同組成的空腔內放置試樣(19)；

步驟三，通過加壓裝置給試樣(19)加壓，當壓力達到試驗需求后，保持壓力，并解除上盒(14)和下盒(8)的固定；

步驟四，通過推動裝置推動剪切下盒(7)，并通過測量裝置持續采集數據；

步驟五，在剪切過程中，由于試樣(19)收到剪切力而擠壓上盒(14)和下盒(8)的內壁，使兩個U型管(20)的液面發生改變，記錄改變后的U型管(20)的液面情況；

步驟六，根據U型管(20)的液面情況和測量裝置采集的數據，進行后續試驗計算。

9.根據權利要求8所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀的工作方法，其特征在于，步驟一中，在形成具有圍壓的剪切盒后，打開水壓機(1)的氣壓閥門(21)，使U型管(20)的水面上下壓力相同，兩端水面平齊。

10.根據權利要求8所述的一種環向水壓式剪切盒三向受壓直剪儀的工作方法，其特征在于，步驟五中，若U型管(20)連接剪切上盒(13)或剪切下盒(7)一側的水面下降，另一側水面上升，則表明試樣(19)在剪切過程中呈剪脹性；

若U型管(20)連接剪切上盒(13)或剪切下盒(7)一側的水面上升，另一側水母下降，則表明試樣(19)在剪切過程中呈剪縮性。