[发明专利]应变式全自动双联无侧限压缩仪

说明书

技术领域

本发明涉及土工力学试验仪器，特别是涉及检测无侧向压力条件下试样轴向极限抗压强度的土工力学试验仪器。

背景技术：

无侧限抗压强度是判别地基土力学性质的重要技术参数，在岩土工程中，无侧限抗压强度试验为土工力学试验中的常规项目。试样的无侧限抗压强度通过应变式无侧限压缩仪进行测量，利用机械加荷装置给试样施加轴向力，由测力传感器和位移传感器分别检测试验过程的轴向力和轴向位移，从而得出试样的无侧限极限抗压强度和应力应变曲线。

图1显示现有技术的单联无侧限压缩仪的基本结构，由反力与检测装置、加荷与驱动装置、数据采集处理装置三大部分组成。

反力与检测装置包括龙门架、反力加压帽和检测传感器。

龙门架用于设置反力加压帽和检测传感器，检测传感器包括测力传感器和位移传感器。加荷与驱动装置包括驱动电机、减速齿轮和升降装置。数据采集处理装置包括A/D转换器和微机，A/D转换器的通道连接检测传感器。

龙门架的上横梁1由固定在机箱12的底板17上的两根垂直立柱3、4支撑。上横梁1的中间设置有固定杆2，固定杆2的下端设置测力传感器5，测力传感器5的下端设置反力加压帽6。检测传感器包括测力传感器5和位移传感器7，位移传感器7设置在龙门架垂直立柱4上，位移传感器7的测头与升降主轴13上端的标示板11接触，并随标示板11的升降而变化。

加荷与驱动装置包括驱动电机14、减速齿轮和升降装置，驱动电机14通过减速齿轮和蜗轮组带动升降装置的升降主轴13作垂直升降运动。

升降装置设置在机箱12内，包括升降主轴13、水平蜗轮16和水平蜗杆15。升降主轴13是下端带有方螺纹的螺杆，插入水平蜗轮16中心的螺孔中。升降主轴13下端螺杆的方形外螺纹与水平蜗轮16的内环螺纹啮合，水平蜗轮16的外环齿面与水平蜗杆15前部的齿面啮合，在加荷与驱动装置的作用下升降主轴可作垂直升降运动。

升降主轴13从机箱12向上穿出，与龙门架上横梁1设置的固定杆2的轴线在同一条铅垂线上。升降主轴13上端设置标示板11，标示板11的上侧设置下加压帽10。下加压帽10与反力加压帽6为两对称的帽顶状构件，用于放置和夹紧待检测的试样8。

数据采集处理装置包括双通道A/D转换器和微机，A/D转换器的通道输入端连接测力传感器5和位移传感器7。

图1显示的单联无侧限压缩仪进行土质试样压缩检测时，将试样放入下加压帽10和反力加压帽6之间，驱动电机14通过减速齿轮带动水平蜗杆15转动，水平蜗杆15转动带动水平蜗轮16转动，水平蜗轮16的转动带动插入水平蜗轮16中心螺孔中的升降主轴13垂直上升。通过升降主轴13、标示板11和下加压帽10的上升，使试样产生轴向变形且受力，测力传感器5检测轴向力的变化，位移传感器7测出标示板11上移所反映出的试样8的轴向变形。测力传感器5和位移传感器7的测量信号由微机进行数据处理并显示试样的无侧限极限抗压强度和应力应变曲线。

但是，上述现有技术的单联无侧限压缩仪每次只能完成一个试样的压缩试验，而且控制功能简单，调速范围窄，需手动返回，工作效率低，不能适应大量试样的检测试验。

发明内容：

针对上述现有技术的单联无侧限压缩仪存在的工作效率低、不能适应当前试验工作量大和快速高效提供试验成果需求的问题，本发明推出了一种新型结构的应变式全自动双联无侧限压缩仪，利用一个电机驱动两组试验加荷装置，使其作同步同向运动，并且用一个位移传感器完成两组试验的位移测量，在一台仪器上同时可完成两组试样的无侧限压缩试验，大大简化了仪器结构，提高了工作效率。

本发明所涉及的应变式全自动双联无侧限压缩仪由反力与检测装置、加荷与驱动装置、数据采集处理装置构成。反力与检测装置包括龙门架、反力加压帽和检测传感器，检测传感器包括测力传感器和位移传感器。加荷与驱动装置包括驱动电机、减速齿轮和升降装置。数据采集处理装置包括A/D转换器和微机，A/D转换器的通道输入端连接检测传感器。

反力与检测装置的龙门架为一根龙门架上横梁和三根龙门架垂直立柱形成的一字形双龙门架，含两个并列的∏形框架。在每个∏形框架上横梁中间设置有固定杆，固定杆的下端设置测力传感器，测力传感器的下端设置反力加压帽。中间的龙门架垂直立柱上设置位移传感器。检测传感器为两个测力传感器和一个位移传感器。