[实用新型]一种测定散体材料剪切强度的试验仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及路面散体材料特性测定仪器，特别是一种测定散体材料剪切强度的试验仪器。

背景技术

级配碎石结构层在使用过程中主要承受由面层传递来的车轮竖向荷载作用，当荷载作用超过各种粒径粒料之间相互嵌挤作用形成的抗变形能力时，粒料会产生一定程度的重排，导致塑性变形的产生，这种塑性变形的本质是粒料之间的剪切变形。

开展级配碎石的抗剪切性能试验研究，主要基于两个方面的因素，一是考虑路面水平方向的作用力，随着行车速度的不断提高、车辆载重的不断增加等交通条件的改变，路面表层水平方向的作用力可能会在级配碎石结构层中产生水平剪力。二是考虑路面竖向不均匀变形，特别是对于沿海地区软土地基，由于软土地基引起路基路面的不均匀沉降，路面结构层中将出现竖向剪切应力和变形。

关于级配碎石这种散体材料的剪切性能，我国相关规范中目前还没有要求，也没有相应的设备。目前，测定沥青混合料剪切性能试验仪器并不完全适用于级配碎石材料。这就需要设计一套专门测定级配碎石散体材料剪切性能的试验仪器，且体积小巧、安全操作简单、并且能够在一定可调范围内准确施加围压，测定并自动采集竖向施加给材料的荷载与剪切位移，用来评价路面散体材料的抗剪切变形能力。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种测定散体材料剪切强度的试验仪器，其能够在一定可调范围内准确施加围压，测定并自动采集竖向施加给材料的荷载与剪切位移，用来评价路面散体材料的抗剪切变形能力。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种测定散体材料剪切强度的试验仪器，其特征在于：主要由机座、机架、竖向剪切力施加机构及围压施加机构构成，竖向剪切力施加机构由升降移动架、剪切力传感器及球座式压头构成，升降移动架升降式导向安装于机架上，在该升降移动架的下部固定安装剪切力传感器，该剪切力传感器的测试端连接安装所述球座式压头；所述围压施加机构包括固定套筒、活动套筒、围压顶杆机构及围压力传感器，固定套筒固定安装在机座的工作平台上，活动套筒与固定套筒相对设置，活动套筒由围压顶杆机构驱动进行水平移动，在活动套筒的内壁设置围压力传感器；所述球座式压头对应于活动套筒与固定套筒相闭合时的活动套筒上方位置。

而且，所述的升降移动架的两端安装于机架两侧的丝杠上，该丝杠由位于机座下的伺服电机驱动。

而且，所述的围压顶杆机构由围压顶杆、顶杆安装座、手轮、滚轮构成，顶杆安装座固装于机座的工作平台上，在顶杆安装座上水平安装围压顶杆，该围压顶杆后端安装手轮，围压顶杆的前端安装一滚轮，该滚轮滚动嵌装在活动套筒背面所固装的纵向导轨内。

而且，所述的固定套筒上顶面通过螺丝固定安装一半圆压板。

而且，所述的活动套筒上顶面通过螺丝固定安装一半圆压板。

而且，所述的剪切力传感器及围压力传感器的输出端连接至数据采集仪表。

本实用新型的优点和有益效果为：

1.本测定散体材料剪切强度的试验仪器，首先通过围压施加机构对圆柱形的试件按照规定要求施加一定的围压力，再通过竖向剪切力施加机构对活动套筒一侧的试件施加纵向剪切力，从而实现对试件剪切力的采集，并通过数据采集仪表实现数据的记录与分析，测试过程自动化程度高，数据准确可靠。

2.本测定散体材料剪切强度的试验仪器，围压顶杆机构设计合理，可手动施加围压力，保证试验所需的围压力的稳定与准确；围压力传感器是输出每个时刻的围压力值大小的装置；滚轮作用在活动试筒的前方导轨上，使围压力均匀的分布在试件上，保证围压力大小的准确。

3.本实用新型结构设计科学合理，具有围压施加准确且可调，自动测定并自动采集竖向施加给材料的荷载与剪切位移，实现了对路面散体材料的抗剪切变形能力的评价，具有精度高，可靠性好的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A向视图；

图3为图2的俯视图。

附图标记：

1-剪切力传感器、2-球座式压头、3-机架、4-升降移动架、5-丝杠、6-手轮、7-顶杆安装座、8-工作平台、9-伺服电机、10-机座、11-安装座、12-固定套筒、13-螺丝、14-半圆压板、15-半圆压板、16-活动套筒、17-纵向导轨、18-滚轮、19-围压顶杆、20-围压力传感器。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。