[实用新型]设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪无效

专利信息
申请号: 200820032550.1 申请日: 2008-02-19
公开(公告)号: CN201193998Y 公开(公告)日: 2009-02-11
发明(设计)人: 范明桥;蔡正银;张建卫;贾喜群;肖雪宏;范春生 申请(专利权)人: 水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院
主分类号: G01N3/00 分类号: G01N3/00;G01N33/24
代理公司: 南京知识律师事务所 代理人: 栗仲平
地址: 210029*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 设有 稳定 补偿 振动 测定
【说明书】:

技术领域

本申请涉及一种土木工程试验机械,具体涉及一种设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪。

背景技术

大型振动三轴测定仪(通称振动三轴仪)是测定粗颗粒土的动力特性,如动强度、动模量、动力变形参数等的最常用仪器。现有技术的大型振动三轴测定仪结构是:在机架中设有三轴压力室,三轴压力室上方设有传力轴,传力轴的连杆上端设有轴向伺服液压系统:该轴向伺服液压系统的结构是动力油缸(轴向激振器)通过活塞推拉传力轴,传力轴的下端设有样品帽,用以固定样品;传力轴上还设有负荷传感器;三轴压力室的侧面设有围压加压系统,该围压加压系统中设有侧向水箱,所述侧向水箱与空气压缩机连通。由于这种传统的振动三轴仪仅在轴向采用伺服液压方式加压;而侧向围压使用空气压缩机加压,侧向围压最大只能加到2.0MPa。为解决侧向围压不足问题,虽然可以采用其他方式加大侧向围压,例如可以加到5MPa;然而,在较大荷载轴向振动时,试样变形可达5~10mm,由于围压水的可压缩量很小,轴向活塞连杆在压力室内上下运动将导致围压产生较大波动。尽管侧向压力伺服液压系统可以调节围压,但由于振动频率较快(可达到0.3~1.0次/秒),连杆活塞运动行程大,此项调节远跟不上轴向振动造成的围压波动,围压波动幅度可达围压值的7%~10%,超过允许误差范围。所以,如何加大侧向围压的课题成为现有技术中未解决的难题。

发明内容

针对现有技术中侧向围压波动幅度过大,超过允许误差的问题,本申请的目的是提供一种设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪,本实用新型在轴向振动时围压可保持稳定,在较大的动力试验时围压波动幅度不超过围压值的2%。侧向围压最大可以加到5MPa。

完成上述发明任务的技术方案是,一种设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪,在机架中设有三轴压力室,该三轴压力室上方设有传力轴,该传力轴的连杆上端设有轴向伺服液压系统:所述轴向伺服液压系统的结构是动力油缸(轴向激振器)通过油缸活塞推拉传力轴,传力轴的下端设有样品帽,用以固定样品;传力轴的连杆上还设有负荷传感器;三轴压力室的侧面设有围压加压系统,该围压加压系统中设有侧向水缸,其特征在于,所述的围压加压系统中设有围压稳定补偿器,该围压稳定补偿器的结构是:在所述动力油缸的上方设有与传力轴同轴的串联水缸,所述侧向水缸与侧向液压缸连接,同时,该串联水缸通过钢管与所述的侧向水箱连通。

本实用新型的优化方案有:

1、所述串联水缸的活塞直径与进入三轴压力室的连杆直径相等。

2、所述的围压加压系统采用伺服液压方式加压,其结构是:所述负荷传感器的输出,在输出给测定数据显示机构的同时,接围压加压系统的控制电路,该控制电路控制围压加压系统的侧向液压缸。

3、所述的钢管采用大口径空心钢管,该大口径空心钢管的直径为50mm以上。

本实用新型在机架顶部设置了与动力油缸活塞同轴相连的串联水缸,水缸活塞直径与进入压力室的连杆直径相等,此水缸顶部通过大口径空心钢管与提供围压的水缸前部空间相连。试验前,压力室、侧压水缸前部、空心钢管、顶部串联上部水缸均充满水。当轴向活塞向下运动时,带动串联水缸活塞向下运动,压力室内的水通过钢管流向串连水缸上部,正好填补充到由轴向水缸活塞向下运动而腾出的相同体积的空间,压力室内的水体不会被压缩,水压力保持不变。活塞向上运动时也是这样,只是水流方向相反。这样在轴向振动时围压可保持稳定。实际试验结果表明,采用此项技术,在较大的动力试验时围压波动幅度不超过围压值的2%。侧向围压最大可以加到5MPa。

附图说明

图1为本实用新型的振动三轴仪结构图;

图2为围压稳定补偿器局部放大图。

具体实施方式

实施例1,设有围压稳定补偿器的振动三轴测定仪,参照图1、图2:在机架5中设有三轴压力室7,三轴压力室7上方设有传力轴9,传力轴9的连杆上端设有动力油缸(轴向激振器),通过油缸活塞推拉传力轴9,传力轴9的下端设有样品帽10,用以固定样品12;传力轴9的连杆上还设有负荷传感器6;三轴压力室7的侧面设有侧向水箱2,侧向水箱2与侧向液压缸1连接。同时,在动力油缸4的上方设有与传力轴9同轴的串联水缸3,该串联水缸3通过钢管11与侧向水箱2连通。串联水缸3的活塞直径与进入三轴压力室的连杆直径相等,以此构成围压稳定补偿器。同时,负荷传感器6在输出给测定数据显示机构的同时,接围压加压系统的控制电路,该控制电路控制围压加压系统的侧向液压缸1。

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