[發(fā)明專利]一種移動便攜式自動化剪切儀

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113702151A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方薇;石立君
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/24
• 代理公司: 北京保識知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11874
• 代理人: 張晶

本發(fā)明公開了一種移動便攜式自動化剪切儀，屬于土體測量裝置領(lǐng)域，在工作時通過在施加豎向壓力的條件下對土體進行剪切破壞，試驗時，將帶有橫向齒的下部剪切刀頭放置于待測深度，通過蝸輪驅(qū)動機構(gòu)提供豎向壓力將下部剪切刀頭擠入土體并完成固結(jié)過程，然后通過上拔力驅(qū)動機構(gòu)對下部剪切刀頭施加上拔力，帶動下部剪切刀頭，使其與周圍土體發(fā)生剪切破壞，并通過壓力測量裝置對此時所產(chǎn)生的壓力數(shù)據(jù)等進行統(tǒng)計，從而進行測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土體測量裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種移動便攜式自動化剪切儀。

背景技術(shù)

土體的黏聚力與內(nèi)摩擦角是進行工程設(shè)計與科學(xué)研究的重要參數(shù)，且獲得正確的巖土體參數(shù)是保證工程安全的重要基礎(chǔ)。直剪試驗和三軸試驗是目前獲得土體抗剪強度參數(shù)常用的室內(nèi)試驗手段，但室內(nèi)試驗在取樣的過程中對土體造成擾動，且使土樣脫離了原有的地質(zhì)環(huán)境，這會使試驗結(jié)果產(chǎn)生誤差；原位試驗雖然避免了室內(nèi)試驗的缺點，但也有許多限制條件，例如現(xiàn)場的大型直剪試驗耗時久、費用高、占地大、過程繁瑣；十字板剪切試驗不適用于硬塑性黏土等土層；通過經(jīng)驗根據(jù)標準貫入試驗、靜力觸探實驗結(jié)果得到的土體強度參數(shù)的可靠性難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述問題，而提出的一種移動便攜式自動化剪切儀。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種移動便攜式自動化剪切儀，包括平衡底座、中部測量外殼和上部蝸輪驅(qū)動外殼，所述平衡底座下方底部固定安裝有固定底座，所述固定底座上固定安裝有平衡套管，所述平衡套管內(nèi)置下部剪切刀頭，所述下部剪切刀頭上端延伸至中部測量外殼內(nèi)部，所述平衡底座外側(cè)面上活動安裝有三組固定底座，所述固定底座內(nèi)側(cè)面中部與上拔力驅(qū)動機構(gòu)活動連接，所述平衡底座內(nèi)部固定安裝有上拔力驅(qū)動機構(gòu)；

所述上拔力驅(qū)動機構(gòu)上端與中部測量外殼下表面固定連接，所述中部測量外殼內(nèi)部固定安裝有壓力測量裝置，所述下部剪切刀頭上端延伸至壓力測量裝置內(nèi)部并與壓力測量裝置螺紋連接，所述中部測量外殼前側(cè)面上中部設(shè)置有中控顯示屏，所述中部測量外殼前側(cè)面上中部位于中控顯示屏下方設(shè)置有操作面板；

所述中部測量外殼上表面與上部蝸輪驅(qū)動外殼下表面固定連接，所述上部蝸輪驅(qū)動外殼內(nèi)部固定安裝有蝸輪驅(qū)動機構(gòu)，所述下部剪切刀頭上端通過壓力測量裝置后延伸至蝸輪驅(qū)動機構(gòu)內(nèi)部并與蝸輪驅(qū)動機構(gòu)嚙合連接。

優(yōu)選地，所述蝸輪驅(qū)動機構(gòu)包括：伺服電機和蝸輪驅(qū)動輪，所述上部蝸輪驅(qū)動外殼內(nèi)部固定安裝有伺服電機，所述伺服電機主軸前端與蝸輪驅(qū)動輪后端軸心固定連接，所述蝸輪驅(qū)動輪前端與上部蝸輪驅(qū)動外殼內(nèi)壁活動連接，所述下部剪切刀頭上端與蝸輪驅(qū)動輪嚙合連接。

優(yōu)選地，所述壓力測量裝置包括：轉(zhuǎn)動套筒、軸向壓力傳感器、側(cè)向壓力傳感器和連接弓型塊，所述中部測量外殼中心活動套接有轉(zhuǎn)動套筒，所述轉(zhuǎn)動套筒內(nèi)部螺紋套接有下部剪切刀頭中部，所述轉(zhuǎn)動套筒上下兩側(cè)固定安裝有軸向壓力傳感器，所述轉(zhuǎn)動套筒中部固定安裝有三組側(cè)向壓力傳感器，所述側(cè)向壓力傳感器內(nèi)側(cè)與下部剪切刀頭中部外壁活動連接，所述側(cè)向壓力傳感器外部與連接弓形塊靠內(nèi)一端固定連接，所述連接弓形塊靠外一端與中部測量外殼內(nèi)壁固定連接。

優(yōu)選地，上拔力驅(qū)動機構(gòu)包括：驅(qū)動液壓桿、承壓彈簧、驅(qū)動桿和連接桿，所述平衡底座內(nèi)部固定安裝有三組驅(qū)動液壓桿，所述驅(qū)動液壓桿上端與中部測量外殼下表面固定連接，所述中部測量外殼內(nèi)部位于每條邊的中部固定安裝有承壓彈簧，所述承壓彈簧下端與驅(qū)動桿上端固定連接，所述驅(qū)動桿下端通過轉(zhuǎn)軸與連接桿上端活動連接，所述連接桿下端通過轉(zhuǎn)軸與固定底座內(nèi)側(cè)面中部活動連接。

優(yōu)選地，所述固定底座下端左右兩側(cè)與平衡底座內(nèi)壁通過扭力彈簧活動連接。

優(yōu)選地，所述固定底座上設(shè)置有安裝固定插銷的固定孔。

優(yōu)選地，所述移動便攜式自動化剪切儀還設(shè)置有與固定底座相適配的外部固定平臺。