[实用新型]冻土—结构直剪仪

说明书

技术领域

   本实用新型涉及的是一种在冻土—结构接触面力学行为研究中使用的冻土—结构直剪仪。属于冻土—结构室内模型试验仪器技术领域。

技术背景

直剪仪直接应用在冻土—结构接触面力学行为研究中，目前尚未有报导。

发明内容

本实用新型提出的是一种冻土—结构直剪仪，其目的旨在为进一步深入研究冻土—结构接触面力学特性，建立冻土-结构接触面                                                关系曲线及相关参数，探讨冻土—结构接触面力学特性的基本强度指标、本构关系以及在各因素下的变化规律。

本实用新型的技术解决方案：冻土—结构直剪仪的结构是步进电机的输出轴与水平推进器中的齿轮轴相接，位移传感器安装在水平推进器上；位移传感器的信号采集端与上剪切盒对应设置，位移传感器的信号输出端连接CPU的信呈输入端，A水平滚珠导轨装在上剪切盒上，垂直压力传力杆连接在水平滚珠导轨上，上剪切盒与水平推进器中的推进杆对应相接，上剪切盒与下剪切盒间设有热电偶，下剪切盒底部装有半导体制冷块，下剪切盒的下方连接B水平滚珠导轨，荷重传感器与下剪切盒对应设置，荷重传感器固定在水平端固定装置，低温恒温槽内的冷却液输送管连接半导体制冷块；应变速率控制器的信号控制端连接水平推进器的信号输入端，水平承台的下方与杠杆端固定装置相固定，杠杆与杠杆端固定装置活动相接，杠杆的左侧上旋接配重砝码，砝码吊挂在杠杆的右侧。

本实用新型的优点：适用于研究低温条件下不同材料接触面之间的力学特性。本仪器可根据试验要求，提供不同的法向应力和温度作用于材料接触面，当不同材料接触面上的冻结情况达到相应要求后，在选定的剪切速率下对接触面施加剪切力，直至试样接触面产生破坏，测定剪应力与剪切位移的关系曲线。

附图说明

附图1是冻土—结构直剪仪的结构示意图。

图中的1是水平推进器；2是步进电机；3是位移传感器；4是垂直压力传力杆；5是水平滚珠导轨；6是上剪切盒；7是热电偶；8是下剪切盒；9是半导体制冷块；10是荷重传感器；11是水平端固定装置；12是冷却液输送管；13是低温恒温槽；14是应变速率控制器；15是配重砝码；16是杠杆端固定装置；17是水平承台；18是杠杆；19是砝码。

 具体实施方式

     对照附图1，冻土—结构直剪仪的结构是步进电机2的输出轴与水平推进器1中的齿轮轴相接，位移传感器3安装在水平推进器1上；位移传感器3的信号采集端与上剪切盒6对应设置，采集上剪切盒6的位移信号，位移传感器3的信号输出端连接CPU，A水平滚珠导轨5装在上剪切盒6上，垂直压力传力杆4连接在水平滚珠导轨5上，上剪切盒6与水平推进器1中的推进杆对应相接，上剪切盒6与下剪切盒8间设有热电偶7，下剪切盒8底部装有半导体制冷块9，下剪切盒8的下方连接B水平滚珠导轨5，荷重传感器10与下剪切盒8对应设置，荷重传感器10固定在水平端固定装置11，低温恒温槽13内的冷却液输送管12连接半导体制冷块9；应变速率控制器14的信号控制端连接水平推进器1的信号输入端，水平承台17的下方与杠杆端固定装置16相固定，杠杆18与杠杆端固定装置16活动相接，杠杆18的左侧上旋接配重砝码15，砝码19吊挂在杠杆18的右侧。

使用方法，

将土样设在105～110℃温度下烘干8小时，烘干后将土样碾散并通过0.5mm筛，按原土样的含水率配置重塑土，充分搅匀后装入塑料袋内浸润24小时作为重塑土，重塑土的含水率与原土样含水率之差控制在±1%；将重塑土分3层填入容积100×60×40mm的长方体模具中，并将模具两端面修平，测定重塑土密度，重塑土与原土样密度之差控制在±0.01g/cm³；