[发明专利]一种侧阻拉力机及其测试方法

说明书

本发明公开了一种侧阻拉力机，包括试样盒、水平加载机构和垂直加载机构，试样盒内盛放有试样，所述试样盒的侧壁设置有试样盒孔口；所述垂直加载机构包括竖向反力架，竖向反力架顶部安装有千斤顶，千斤顶底部焊接有传力板，竖向反力架内固定有试样盒底座，试样盒安放在试样盒底座上；所述水平加载机构包括水平反力架，水平反力架上固定有水平拉力施加装置，水平拉力施加装置连接有夹具，夹具包括上部夹头和下部夹头，上部夹头和下部夹头之间设置有夹具孔口，上部夹头和下部夹头上设置有同轴线的夹具螺栓孔，上部夹头和下部夹头之间插接有钢板。本发明能够改进现有技术的不足，便于侧阻力检测的操作。

技术领域

本发明涉及拉力试验机技术领域，尤其是一种侧阻拉力机及其测试方法。

背景技术

为了研究不同设置条件(如水泥掺入比和上覆压力)下钢材拔出时水泥土与钢材间的侧阻力分布规律，需要进行大量的模拟实验。常见拉拔试验装置的工作原理为千斤顶对试样施加法向压力，拉拔夹具连接试样内置材料，水平动力系统带动拉拔夹具，通过拉拔夹具的移动完成对材料的拉拔作用。拉拔夹具通常是由两个平行的平面钢板组成，通过控制两平面钢板的距离将材料夹紧，这种夹具不能固定钢板，在拉拔过程中易发生相对滑动，导致钢板无法拔出，且设备尺寸和规模不适用于水泥土内置钢板拔除过程中的侧阻力测量试验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种侧阻拉力机及其测试方法，能够解决现有技术的不足，便于侧阻力检测的操作。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种侧阻拉力机，包括试样盒、水平加载机构和垂直加载机构，试样盒内盛放有试样，所述试样盒的侧壁设置有试样盒孔口；所述垂直加载机构包括竖向反力架，竖向反力架顶部安装有千斤顶，千斤顶底部焊接有传力板，竖向反力架内固定有试样盒底座，试样盒安放在试样盒底座上；所述水平加载机构包括水平反力架，水平反力架上固定有水平拉力施加装置，水平拉力施加装置连接有夹具，夹具包括上部夹头和下部夹头，上部夹头和下部夹头之间设置有夹具孔口，上部夹头和下部夹头上设置有同轴线的夹具螺栓孔，上部夹头和下部夹头之间插接有钢板，钢板上设置有与夹具螺栓孔相对应的钢板螺栓孔，固定螺栓贯穿钢板螺栓孔和夹具螺栓孔后将钢板与夹具固定，钢板穿过试样盒孔口后固定在试样内，水平加载机构和垂直加载机构分别与压力传感器连接。

作为优选，试样盒外侧固定有调平螺栓孔，调平螺栓孔内连接有调平螺栓，调平螺栓与钢板相互压接。

作为优选，传力板的尺寸小于试样盒的尺寸。

作为优选，水平拉力施加装置包括电机，电机带动蜗轮转动，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆通过旋转轴与夹具活动连接。

作为优选，与水平加载机构连接的压力传感器为S型拉力传感器。

作为优选，与垂直加载机构连接的压力传感器为轮辐式压力传感器。

作为优选，位于上部夹头的夹具螺栓孔外侧设置有限位凹槽，位于下部夹头的夹具螺栓孔内侧设置有橡胶螺纹套，位于下部夹头的夹具螺栓孔的顶部和底部分别设置有卡槽，橡胶螺纹套侧壁设置有与卡槽过盈配合的卡销。

一种上述的侧阻拉力机的测试方法，包括以下步骤：

根据试验要求制备水泥土试样，搅拌均匀后将水泥土分别装入多个试样盒，并在相应位置插入钢板，将试样进行养护；

养护完成后，将试样盒放入试样盒底座并调整就位，调节夹具使钢板插入夹具，将固定螺栓穿过夹具和钢板进行固定；

调节传力板的位置，使之覆盖于试样盒上部，使用千斤顶施加上覆压力，达到试验所需压力值时保持压力不变；

启动水平拉力施加装置，将钢板逐渐向外拉拔直至完全拔出，并记录拉力值，记录整理试验数据。