一种土工试验直剪仪制造技术

本发明专利技术公开了一种土工试验直剪仪，它包括支架、剪切盒、水平施力机构、量力环和顶部施力机构；剪切盒包括下剪切盒以及可拆装的设置于其上方的上剪切盒，下剪切盒和上剪切盒内围成的空腔用于放置土样，下剪切盒滑动设置于支架的顶板上；在位于剪切盒一侧的顶板上设置水平施力机构；在位于剪切盒另一侧的顶板上设置量力环；顶部施力机构包括杠杆、接杆、加载架、传压螺栓、金属槽和吊盘，杠杆通过接杆和加载架悬空设置于顶板的底部，接杆的一端连接在顶板的底面上，接杆的另一端与金属槽螺纹连接，金属槽与杠杆的一端铰接，在杠杆的另一端悬挂设置吊盘；加载架竖直贯穿顶板，加载架的底端与杠杆铰接，在位于上剪切盒上方的加载架上设置传压螺栓。

A direct shear apparatus for soil test

The invention discloses a soil test direct shear apparatus, which comprises a bracket, a shear box, horizontal force mechanism, force the ring and the top force mechanism; shear box comprises an upper shear box under shear box and removable arranged above the cavity under shear box and the upper shear box surrounded for placement of soil samples under shear box is arranged on the frame of the sliding roof; setting force mechanism in roof in shear box on one side of the ring on the roof; setting force in shear box on the other side of the top; the force mechanism comprises a lever, connecting rod, loading rack, pressure bolt, metal tank and hanging plate, connecting rod and lever through the loading frame is arranged on the bottom of the floating roof, is connected to one end of the connecting rod in the roof of the bottom surface, and the other end of the metal rod groove of thread connection, one end of a metal groove and a lever hinged at the other end of the lever The loading frame is vertical through the roof, the bottom end of the loading frame is hinged with the lever, and the transmission bolt is arranged on the loading frame above the upper shear box.

【技术实现步骤摘要】
一种土工试验直剪仪
本专利技术涉及一种土工试验仪器，特别涉及一种土工试验直剪仪。
技术介绍
土的强度一般是指抗剪强度，土的抗剪强度指标(粘聚力С和内摩擦角φ)，土的抗剪强度的最直接获得方式就是做土工直剪试验。传统直剪试验用的是标准的直剪仪，传统直剪仪试验前需要调整杠杆后面的配重，使得杠杆平衡；但在试验过程中，对杠杆分级加载荷载时，荷载通过杠杆和加载架传递到剪切盒盖上，剪切盒盖把压力传给土样，由于土是固相、液相、气相三相组成，里面有大量空隙，土极容易被压缩，故剪切盒里的土样在压力作用竖向发生很大变形，此时，杠杆已经不处于水平状态，杠杆不保持水平就意味着杠杆原始比不准确，这时通过调整杠杆一端的配重也无法使杠杆保持水平，导致测得的试验结果不准确，误差较大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种土工试验直剪仪，该直剪仪能够随时调节杠杆使其保证水平状态，保证试验结果的准确性，降低试验误差。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种土工试验直剪仪，其特征在于：它包括支架、剪切盒、水平施力机构、量力环和顶部施力机构；其中，所述剪切盒包括下剪切盒以及可拆装的设置于所述下剪切盒上方的上剪切盒，所述下剪切盒和上剪切盒内围成的空腔用于放置土样；所述下剪切盒滑动设置于所述支架的顶板上；在位于所述剪切盒一侧的所述顶板上设置所述水平施力机构，所述水平施力机构驱动所述下剪切盒和上剪切盒之间发生横向剪切运动；在位于所述剪切盒的另一侧的所述顶板上固定设置所述量力环，所述量力环上自带百分表；所述顶部施力机构包括杠杆、接杆、加载架、传压螺栓、金属槽和吊盘，所述杠杆通过所述接杆和加载架悬空设置于所述顶板的底部，所述接杆的一端活动连接在所述顶板的底面上，所述接杆的另一端与所述金属槽螺纹连接，在所述接杆伸入所述金属槽的另一端上固定连接一手柄，所述金属槽与杠杆的一端铰接，在所述杠杆的另一端悬挂设置所述吊盘；所述加载架竖直贯穿所述顶板，所述加载架的底端与所述杠杆铰接，在位于所述上剪切盒上方的所述加载架上设置所述传压螺栓。所述水平施力机构包括推动座和顶杆，所述推动座固定设置在所述顶板上，所述推动座相对于所述剪切盒的一侧设有可伸缩的顶杆，在所述推动座上设置手柄，所述手柄通过传动机构连接所述顶杆。在所述顶板上设置变速箱，所述变速箱的输出端与所述顶杆传动连接。所述上剪切盒相对于所述量力环的一侧设有伸出部。所述金属槽为一中空的矩形框，且所述矩形框水平贯通，在所述矩形框的顶部设有与所述接杆连接的螺纹孔。所述下剪切盒与上剪切盒通过螺丝插销固定连接。在所述上剪切盒的顶部设置有与所述传压螺栓配合的凹槽。在所述顶板上设置固定座，且所述固定座与所述剪切盒关于所述量力环径向相对，在所述固定座上水平转动设置一用于顶紧所述量力环的顶紧螺母。在所述杠杆上设置一气泡水平仪。在所述顶板上设置滚珠轨道，所述下剪切盒滑动连接在所述滚珠轨道上。本专利技术采用以上技术方案，其具有如下优点：本专利技术顶部施力机构中的接杆与金属槽螺纹连接，接杆伸入金属槽的另一端上固定连接手柄，金属槽与杠杆铰接，在土的直剪试验中分级施加荷载时，随着土样的竖向变形的增加，通过调节接杆旋入金属槽的长度使杠杆处于水平状态，操作简单易行，能够保证试验结果的准确性，降低试验误差，使土的抗剪强度指标测试值更接近真实值。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图；图2是本专利技术顶部施力机构的局部结构示意图；图3是本专利技术金属槽的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图1、图2所示，本专利技术包括支架1、剪切盒2、水平施力机构3、量力环4和顶部施力机构5；其中，剪切盒2包括下剪切盒21以及可拆装的设置于下剪切盒21上方的上剪切盒22，下剪切盒21和上剪切盒22内围成的空腔用于放置土样；下剪切盒21滑动设置于支架1的顶板11上的滚珠轨道上；在位于剪切盒2一侧的顶板11上设置水平施力机构3，以驱动下剪切盒21沿顶板11上的滚珠轨道滑动，使下剪切盒21和上剪切盒22之间发生横向剪切运动；在位于剪切盒2的另一侧的顶板11上固定设置量力环4，量力环4上自带百分表；上剪切盒22相对于量力环4的一侧设有伸出部23；顶部施力机构5包括杠杆51、接杆52、加载架53、传压螺栓54、金属槽55和吊盘56，杠杆51通过接杆52和加载架53悬空设置于顶板11的底部，接杆52的一端活动连接在顶板11的底面上，接杆52的另一端与金属槽55螺纹连接，在接杆52伸入金属槽55的另一端上固定连接一手柄57，金属槽55与杠杆51的一端铰接，在杠杆51的另一端悬挂设置吊盘56；加载架53竖直贯穿顶板11，加载架53的底端与杠杆51铰接，在位于上剪切盒22上方的加载架53上设置传压螺栓54，自然状态下，传压螺栓54仅与剪切盒2的上剪切盒22接触但不施力。进一步地，水平施力机构3包括推动座31和顶杆32，推动座31固定设置在顶板11上，推动座31相对于剪切盒2的一侧设有可伸缩的顶杆32，在推动座31上设置手柄33，手柄33通过传动机构连接顶杆32，通过传动机构将手柄33的转动运动转换为顶杆32在推动座31和下剪切盒21之间的伸缩运动；亦可在顶板11上设置变速箱34，变速箱34的输出端与顶杆32传动连接，两种驱动方式均可实现下剪切盒21和上剪切盒22之间的横向剪切运动。进一步地，如图3所示，金属槽55为一中空的矩形框，且矩形框水平贯通，在矩形框的顶部设有与接杆52连接的螺纹孔，这样，试验操作人员能够方便地转动金属槽55内的手柄57以调节杠杆51处于水平状态。进一步地，下剪切盒21与上剪切盒22可通过螺丝插销固定连接，进行试验时将螺丝插销卸下。进一步地，在上剪切盒22的顶部设置有与传压螺栓54配合的凹槽，避免传压螺栓54在上剪切盒顶面施加压力时出现侧向滑动，以提高试验的准确性。进一步地，在顶板11上设置固定座12，且固定座12与剪切盒2关于量力环4径向相对，在固定座12上水平转动设置一用于顶紧量力环4的顶紧螺母13。进一步地，为便于观察杠杆51的水平情况，可在杠杆51上设置一气泡水平仪。本专利技术的使用过程如下：在试验中，在吊盘56上施加某级荷载时，相当于给杠杆51端部加载一个集中荷载，由于杠杆原理，加载架53顶部的传压螺栓54对上剪切盒22具有向下的压力，此时剪切盒2内的土样被竖向压缩；然后，通过转动手柄57调节接杆52旋入金属槽55的长度使杠杆51保持水平；调整锁紧螺母13保证上剪切盒22上的伸出部23与量力环4无间隙接触；拔掉下剪切盒21和上剪切盒22之间的螺丝插销；再然后，启动变速箱34或者手轮33，使顶杆32伸出顶在下剪切盒21上；随着顶杆32的不断伸出，下剪切盒21和上剪切盒22之间发生横向剪切运动，量力环4上的百分表指针转动，记录百分表显示的变化值，一次试验完成；当改变吊盘56上施加的载荷等级后，重复上述试验步骤完成试验；该直剪仪能够随时调整杠杆51水平，保证杠杆51不会随着土样的竖向压缩而发生倾斜，保证杠杆51原始比保持不变，减少试验中的误差，使土的抗剪强度指标测试值更接近真实值，同时，操作简单易行，有一定的工程实践意义。本专利技术仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置及其连接都是可以有所变化的。在本专利技术技术方案的基础上，凡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土工试验直剪仪，其特征在于：它包括支架、剪切盒、水平施力机构、量力环和顶部施力机构；其中，所述剪切盒包括下剪切盒以及可拆装的设置于所述下剪切盒上方的上剪切盒，所述下剪切盒和上剪切盒内围成的空腔用于放置土样；所述下剪切盒滑动设置于所述支架的顶板上；在位于所述剪切盒一侧的所述顶板上设置所述水平施力机构，所述水平施力机构驱动所述下剪切盒和上剪切盒之间发生横向剪切运动；在位于所述剪切盒的另一侧的所述顶板上固定设置所述量力环，所述量力环上自带百分表；所述顶部施力机构包括杠杆、接杆、加载架、传压螺栓、金属槽和吊盘，所述杠杆通过所述接杆和加载架悬空设置于所述顶板的底部，所述接杆的一端活动连接在所述顶板的底面上，所述接杆的另一端与所述金属槽螺纹连接，在所述接杆伸入所述金属槽的另一端上固定连接一手柄，所述金属槽与杠杆的一端铰接，在所述杠杆的另一端悬挂设置所述吊盘；所述加载架竖直贯穿所述顶板，所述加载架的底端与所述杠杆铰接，在位于所述上剪切盒上方的所述加载架上设置所述传压螺栓。

【技术特征摘要】
1.一种土工试验直剪仪，其特征在于：它包括支架、剪切盒、水平施力机构、量力环和顶部施力机构；其中，所述剪切盒包括下剪切盒以及可拆装的设置于所述下剪切盒上方的上剪切盒，所述下剪切盒和上剪切盒内围成的空腔用于放置土样；所述下剪切盒滑动设置于所述支架的顶板上；在位于所述剪切盒一侧的所述顶板上设置所述水平施力机构，所述水平施力机构驱动所述下剪切盒和上剪切盒之间发生横向剪切运动；在位于所述剪切盒的另一侧的所述顶板上固定设置所述量力环，所述量力环上自带百分表；所述顶部施力机构包括杠杆、接杆、加载架、传压螺栓、金属槽和吊盘，所述杠杆通过所述接杆和加载架悬空设置于所述顶板的底部，所述接杆的一端活动连接在所述顶板的底面上，所述接杆的另一端与所述金属槽螺纹连接，在所述接杆伸入所述金属槽的另一端上固定连接一手柄，所述金属槽与杠杆的一端铰接，在所述杠杆的另一端悬挂设置所述吊盘；所述加载架竖直贯穿所述顶板，所述加载架的底端与所述杠杆铰接，在位于所述上剪切盒上方的所述加载架上设置所述传压螺栓。2.如权利要求1所述的一种土工试验直剪仪，其特征在于：所述水平施力机构包括推动座和顶杆，所述推动座固定设置在所述顶板上，所述推动座相对于所述剪切盒的一侧设有可伸缩的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海波，石祥锋，刘玉丽，张丽华，徐莹，王宝夫，
申请(专利权)人：华北科技学院，
类型：发明
国别省市：河北,13