[实用新型]粗粒土三轴试验机的轴向变形量程增大装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及粗粒土三轴试验机领域，是一种能增加大三轴试验机轴向变形量程的装置。

背景技术

粗粒土三轴试验机通过轴向施加激振荷载，对试样施加轴向力，对碎石、砾石、砂卵石、砂等建筑材料的试验材料进行压缩试验。

图1为现有技术原试验机的主要部件组成图：底座7放置在轨道11上，底座7上是三轴试验的试样5，底座7下是千斤顶9。圆柱形活塞4插入三轴试验压力罐6的顶部，横梁1升降由电机驱动。

试验操作过程是这样的：试验开始前，提升千斤顶9，使其最上面的托盘顶住底座7；降低横梁1，使横梁1底的轮辐式力传感器2与活塞4顶部接触；按一定的速率提升千斤顶9，使压力罐6的顶部沿活塞4向上移动，试样5被压缩；当试样达到试验要求的变形值后，结束试验。

该技术方案中的液压千斤顶托盘与压力罐底座距离较远，千斤顶要升高58 mm后才能与压力罐底座接触上。由于千斤顶上升高度有限，当试验要求的轴向变形过大时，千斤顶上升行程将无法达到。原厂家的控制系统，理论上的可使试样5最大压缩150 mm（毫米），即最大轴变为25%，实际上能做到轴变22-24%（不敢做到理论上的最大量程，怕超过最大值变形传感器3受损），不能满足超高堆石坝的试验技术的需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能增加大三轴试验机轴向变形量程的装置，该装置能够提高粗粒土大三轴试验的轴向最大变形量程，满足超高堆石坝工程的试验要求。

完成上述发明任务的技术方案是，一种能增加大三轴试验机轴向变形量程的装置，底座上安放三轴试验的试样，试样上方的圆柱形活塞插入三轴试验压力罐的顶部，测力传感器与该圆柱形活塞的顶部接触；变形传感器与所述圆柱形活塞平行地设置在大三轴试验机横梁的下面；该大三轴试验机横梁的升降由电机驱动；在所述底座下设有千斤顶，该千斤顶的上端设有千斤顶托盘，其特征在于，在所述千斤顶托盘上面设置刚性圆柱体，该刚性圆柱体底部设有凹孔，该凹孔与千斤顶托盘上面的凸起相配合；该刚性圆柱体的顶部设有小圆台型凸起；该刚性圆柱体与千斤顶托盘构成组合型千斤顶托盘。

本实用新型进一步改进，有以下优化方案：

大三轴试验机的圆柱形活塞，采用加长型的圆柱形活塞，同时，所述变形传感器采用加长型的变形传感器。

所述“加长型的圆柱形活塞”，活塞盖帽到活塞头的长度为470 mm（现有技术中原活塞盖帽到活塞头的长度为350 mm）；所述“加长型的变形传感器”，量程为250 mm（现有技术中原变形传感器的量程为150mm）。

本申请建议，所述的刚性圆柱体采用不锈钢圆柱体。

为此，提出如下技术方案：在原千斤顶托盘8上增加一个钢圆柱体10、加长活塞4长度、同时搭配一个加长型的位移传感器3。这样，最大程度的节省了改造成本，并增加了量程。

新的技术改进方案如下：

1、原千斤顶托盘8到压力罐底座距离为58mm，因此，试验前需将千斤顶上升58 mm才能将压力罐底座托住，然后，才可以开始试验（不然，围压罐底座仍压在地面轨道上，轨道受不了试验时的大压力会损坏）。

本实用新型方案中增加了一个45 mm厚的不锈钢圆柱体10，圆柱底部有一个小圆台型凹孔正好扣在原千斤顶托盘8的凸起上，同时新增的圆柱10顶部也有一个小圆台型凸孔，10上的新圆台与原托盘8形成新的组合型托盘。这样，搭配新的组合托盘8的千斤顶只需上升13 mm就可与压力罐底座7接触上。按千斤顶最大行程为280mm，出厂的最大试验有效行程为222 mm（=280 mm -58 mm，58 mm为试验前空走高度），经本实用新型改进后变为267 mm（=280 mm -13 mm）。

2、增加活塞4的长度，原从活塞盖帽到活塞头的长度为350 mm，新加工的活塞4对应长度为470 mm。这样，活塞4的最大行程从350 mm增大为470 mm。

3、购置了一个新的量程为250 mm变形传感器3，以替代原来的150mm量程的。

本实用新型与原仪器主要性能对比见下表1：