[发明专利]一种可自适应伸缩变形的压盘系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种可自适应伸缩变形的压盘系统，包括压盘本体、内挡板和外挡板，所述压盘本体安装于所述轴压输出装置连接，所述外挡板置于所述内挡板外围，所述外挡板与所述内挡板相互配合形成一环形结构，所述压盘本体置于所述环形结构的一侧，所述压盘本体与所述内挡板、外挡板相互配合形成一端封闭另一端开口的环形槽，所述内挡板和所述外挡板均通过弹性件与所述压盘本体弹性连接，所述弹性件的伸缩方向与所述环形结构的轴向方向相同。该系统既能保证土层（或砂层）受压条件下无侧向变形又能自适应其垂向压缩变形。

技术领域

本发明涉及一种可自适应伸缩变形的压盘系统及其使用方法，属于土木工程领域。

背景技术

目前，在研究土层（或砂层）与其他材料间界面特性领域，一般采用直剪仪，因试验过程中直剪仪具有持续剪切位移量小的固有缺陷，故在研究土层（或砂层）与其他材料间残余强度特性方面难以实现。环状扭剪仪最初应用于研究土的残余强度特性，因其具有剪切位移量无限制且剪切面保持固定的优势，后被许多学者引用于研究土（或砂）与土工材料以及土工材料间的残余强度特性。但是，目前对于土层（或砂层）与其他材料间界面摩擦特性的研究尚存在两个亟待解决的技术难点，难点一是土层（或砂层）受压易产生侧向变形，如何实现室内试验中土层（或砂层）在受压条件下仅发生垂向压缩变形而限制其侧向变形；难点二是目前用于限制土层（或砂层）侧向变形的压盘往往是刚性的，故而压盘挡板边缘与其他材料间存在刚性摩擦，违背了土层（或砂层）与其他材料间单一摩擦的试验要求；因此，上述两个难点也成为阻碍研发用于研究土层（或砂层）与其他材料间界面摩擦特性试验设备环状扭剪仪的绊脚石。

目前为止，还尚没有既能保证土层（或砂层）无侧向变形又能自适应其垂向压缩变形以避免与相邻材料刚性摩擦的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能保证土层（或砂层）受压条件下无侧向变形又能自适应其垂向压缩变形的装置，即一种可自适应伸缩变形的压盘。

本发明为了实现上述目的，所采取的技术方案为：一种可自适应伸缩变形的压盘系统，包括与轴压输出装置连接的第一压盘总成，包括压盘本体、内挡板和外挡板，所述压盘本体安装于所述轴压输出装置连接，所述内挡板和所述外挡板均为筒形结构，所述外挡板置于所述内挡板外围，所述外挡板与所述内挡板相互配合形成一环形结构，所述压盘本体置于所述环形结构的一侧，所述压盘本体与所述内挡板、外挡板相互配合形成一端封闭另一端开口的环形槽，所述内挡板和所述外挡板均通过弹性件与所述压盘本体弹性连接，所述弹性件的伸缩方向与所述环形结构的轴向方向相同；与扭矩输出装置连接的第二压盘总成，所述第二压盘总成与所述第一压盘总成相同，所述第二压盘总成中的压盘本体安装于所述扭矩输出装置上；所述第一压盘总成的环形槽和所述第二压盘总成的环形槽开口相对设置。

进一步的，所述内挡板连接所述压盘本体的一端折弯，形成第一折弯边，所述内挡板通过所述第一折弯边和所述压盘本体弹性连接；所述外挡板连接所述压盘本体的一端折弯形成第二折弯边，所述外挡板通过所述第二折弯边和所述压盘本体弹性连接。

进一步的，所述第一折弯边和所述第二折弯边分别置于所述环形结构两侧。

进一步的，所述压盘本体为环形体，所述环形体的内侧设有第一凸缘，外侧设有第二凸缘，所述第一凸缘与所述第一折弯边通过所述弹性件弹性连接，所述第二凸缘与所述第二折弯边通过所述弹性件弹性连接。

进一步的，所述弹性件包括连接柱和套于连接柱外侧的弹簧，所述连接柱一端非刚性连接内挡板或外挡板，另一端刚性连接压盘本体，所述弹簧置于内挡板或外挡板与压盘本体之间，所述外挡板和内挡板上设有用于连接所述连接柱的安装孔，所述连接柱可在所述安装孔内滑动。

进一步的，所述压盘本体内开设有若干用于减轻压盘本体重量的孔。

进一步的，所述外挡板上开设有若干用于安装孔压传感器的螺纹孔，所述孔压传感器用于测试环形槽内填充材料的孔隙压力。