[发明专利]低温控制条件下大型土工直剪强度测试装置

权利要求书

1.低温控制条件下大型土工直剪强度测试装置，其特征是该装置包括反力架(1)，加载框架(2)，第一伺服电机(3)，第二伺服电机(4)，载样台(5)，上剪切盒(6)，下剪切盒(7)，轨道车(8)，垂直位移计(9)，第一垂直滑轨(10)，上盒试样(11)，滚珠轴排(12)，下盒扩展板(13)，下盒试样(14)，第一千斤顶(15)，第一支撑底座(16)，水平滑轨(17)，第二支撑底座(18)，第二千斤顶(19)，传力杆(20)，连接端头(21)，水平加载轴(22)，水平位移计(23)，第一侧限柱(24)，垂直加载轴(25)，加压板(26)，第二侧限柱(27)，伸缩臂(28)，第三侧限柱(29)，第二垂直滑轨(30)，上盒冷冻液入口(31)，上盒冷冻液出口(32)，下盒冷冻液入口(33)，下盒冷冻液出口(34)，冷冻液管路(35)，测温环(36)；第一伺服电机(3)连接垂直加载轴(25)，垂直加载轴(25)提供垂直压力，位于加压板(26)上面，加压板(26)连接垂直位移计(9)，加压板(26)位于上盒试样(11)的顶面，上剪切盒(6)由第一侧限柱(24)和第二侧限柱(27)固定，第一侧限柱(24)连接第一垂直滑轨(10)，第二侧限柱(27)通过伸缩臂(28)与第三侧限柱(29)相连，第三侧限柱(29)连接第二垂直滑轨(30)，上剪切盒(6)通过滚珠轴排(12)对准下剪切盒(7)，上剪切盒(6)内安装上盒试样(11)，下剪切盒(7)内安装下盒试样(14)，下剪切盒(7)连接下盒扩展板(13)，下剪切盒(7)连接轨道车(8)，轨道车(8)可沿水平滑轨(17)移动到载样台(5)之上，水平滑轨(17)与加载框架(2)连接，第一千斤顶(15)连接第一支撑底座(16)，第二千斤顶(19)连接第二支撑底座(18)，下剪切盒(7)连接传力杆(20)和水平位移计(23)，连接端头(21)与水平加载轴(22)对准，水平加载轴(22)连接第二伺服电机(4)；上盒冷冻液入口(31)、上盒冷冻液出口(32)、下盒冷冻液入口(33)、下盒冷冻液出口(34)分别和制冷机连接，用于提供上盒冷冻液和下盒冷冻液，上剪切盒(6)和下剪切盒(7)内均设有冷冻液管路(35)，用于冷冻液在上剪切盒(6)和下剪切盒(7)内部流通，冷冻液采用酒精；下剪切盒(7)内部预埋测温环(36)，用于量测下盒试样(14)的温度；上剪切盒(6)尺寸为长500mm宽500mm，连接第一侧限柱(24)一侧的上剪切盒(6)的盒壁高为445mm，连接第二侧限柱(27)一侧的上剪切盒(6)的盒壁高为155mm，下剪切盒(7)尺寸为长500mm宽500mm，连接下盒扩展板(13)一侧的下剪切盒(7)的盒壁高为155mm，连接传力杆(20)一侧的下剪切盒(7)的盒壁高为445mm，滚珠轴排(12)倾角为30°，上剪切盒(6)和下剪切盒(7)均采用合金材料，且进行阳极电镀防腐处理，上剪切盒(6)和下剪切盒(7)的内壁四个角为圆形设计，圆角半径为30mm～60mm，上剪切盒(6)能够沿下盒扩展板(13)滑动，第一侧限柱(24)能够沿第一垂直滑轨(10)垂直滑动，第三侧限柱(29)能够沿第二垂直滑轨(30)垂直滑动，第一伺服电机(3)和第二伺服电机(4)通过反力架(1)施加力，反力架(1)和加载框架(2)以及加压板(26)均采用不锈钢材料，加压板(26)与上剪切盒(6)间的缝隙间隔为2mm～4mm，滚珠轴排(12)、下盒扩展板(13)和水平滑轨(17)均为不锈钢材料，且表面均涂有特富龙材料；第一伺服电机(3)和第二伺服电机(4)均能够进行快进快退操作，能够进行匀速应变加载和应力加载，应变剪切速率为0.02～5.00mm/min，最大出力达到1000kN，出力测量精度达到0.5％FS，应力剪切速率为100～600kN/min；垂直位移计(9)的最大量程为150mm，测量精度达到1mm，水平位移计(23)的最大量程为170mm，测量精度达到1mm。