[實用新型]一種大型可視化循環直剪儀

有效

• 申請號: 201921539404.2
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN210720019U
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 劉鑫喜;高洪梅;盧廣;王志華;黃舒淇;樊寶云;梁波
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉莎

本實用新型公開了一種大型可視化循環直剪儀，包括剪切盒、水平加載裝置、豎向加壓裝置。下剪切盒固定不動，上剪切盒水平運動實現剪切，上下剪切盒間設置滾珠減除了上下剪切盒之間的摩擦力；剪切盒與剪切方向平行的兩個側面中的一個側面的材料為有機玻璃；利用作動器作為水平加載裝置，并可實現力與位移的自動監測。本實用新型提供的一種大型可視化循環直剪儀可用于土體、土工材料以及它們之間接觸面的剪切試驗，相較于傳統大型直剪儀消除了上下剪切盒之間的摩擦力，實現了剪切過程的可視化，同時可實現水平方向的循環加載。

技術領域

本實用新型涉及一種土工試驗儀器，特別涉及一種大型可視化循環直剪儀。

背景技術

目前直剪試驗廣泛應用于巖土工程中確定巖土體的抗剪強度指標與研究不同材料接觸面剪切特性，有操作簡單、迅速準確的特點。

大型直剪儀相比于小型直剪儀，可以對粗粒徑土樣的強度指標進行準確測定，通過采用大尺寸土樣也在一定程度上改善了土體邊界受力條件，所以大型直剪儀得到的強度指標也更加準確。

中國專利CN102607966A公開的循環荷載作用大型接觸面特性直剪儀，采用上下剪切盒尺寸不等的設計，在下剪切盒側壁添加剛性塊使上下剪切面面積相等。適用于研究土體之間、土工合成料之間以及土體-土工合成料之間的等剪切面或變剪切面試驗，但該設備不能夠實現高圍壓的施加，而且箱體不透明，不能夠直觀地監測到試樣內部的剪切破壞現象。中國專利CN207570895U公開的一種室內大型直剪儀，采用下剪切盒固定，上剪切盒水平移動使試樣變形更加均勻，在剪切盒豎向和側向采用兩個油壓千斤頂，通過油泵連接液壓千斤頂施加豎向壓力和水平推力，可用于大粒徑的土樣進行強度測定以及不同級配土接觸面間指標測定，也可以用于路基檢測。而該裝置同樣地不能夠實現高圍壓的施加，不能夠直觀監測到試樣內容的剪切破壞現象，而且不能夠實現循環加載。

實用新型內容

本實用新型針對上述現有技術的不足，提供一種大型可視化循環直剪儀，可同時實現單向或循環剪切，使直剪試驗過程可視化，實現高圍壓的施加，并且基本消除剪切盒之間的摩擦力。

本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本實用新型提供一種大型可視化循環直剪儀，包括剪切盒、水平加載裝置、豎向加壓裝置；

剪切盒分上剪切盒和下剪切盒，下剪切盒固定不動，上剪切盒水平運動實現剪切；

水平加載裝置包括水平支座、作動器和反力墻；其中，作動器固定安裝在水平支座上，作動器頭部與上剪切盒通過法蘭連接，作動器軸線通過上剪切盒的中心，反力墻設置在作動器尾部；作動器上自帶力與位移傳感器實現力與位移的自動監測；

豎向加壓裝置包括設置在上剪切盒頂部的外接有高壓氣瓶的加壓氣囊以及設置在加壓氣囊頂部的反力系統。

作為本實用新型的進一步優化方案，所述下剪切盒焊接在一塊底板上，底板的四周設置有若干螺栓，螺栓穿過底板插入地面從而固定住底板與下剪切盒。

作為本實用新型的進一步優化方案，所述上剪切盒底部、下剪切盒頂部設有限位凹槽；若干滾珠設置于上下剪切盒的限位凹槽中。

作為本實用新型的進一步優化方案，所述剪切盒與剪切方向平行的兩個側面中的一個側面的材料為透明有機玻璃，其余各面為高強度鋼板。

作為本實用新型的進一步優化方案，所述反力系統包括設置在加壓氣囊頂部的承壓鋼板、設置在承壓鋼板頂部的反力鋼板和設置在剪切盒兩側的邊立柱，反力鋼板與邊立柱連接形成穩固的反力架；反力鋼板與承壓鋼板之間設有若干組滾動滑輪。

作為本實用新型的進一步優化方案，所述邊立柱上還設置有能對滾動滑輪進行限位的定位墊片。

作為本實用新型的進一步優化方案，所述底板處設置有若干限位孔用以固定邊立柱。