[实用新型]一种可旋转调节的空心圆柱扭剪试验机试样台顶座

说明书

本实用新型公开了一种可旋转调节的空心圆柱扭剪试验机试样台顶座，包括顶座基座和卡盘，所述顶座基座为硬质合金不等径空腔圆柱体，所述顶座基座上部为圆柱凸台，圆柱凸台边缘对称开有联结螺丝孔，所述顶座基座中部为圆柱件，所述顶座基座底部为圆柱凹台，所述卡盘为强度不锈钢凸边圆柱形薄片，卡盘上部凸边与顶座基座底部的圆柱凹台配合设置，凸边上设置有紧钉螺栓，所述卡盘下表面对称分布设置有六个矩形刀片。本实用新型可在紧钉螺栓松开状态下实现卡盘相对于顶座基座的自由旋转，从而实现卡盘刀片与试样顶部预先开槽的精确定位；在紧钉螺栓拧紧状态下，实现卡盘与顶座基座的紧密连接，保证试验精度。

技术领域

本实用新型涉及体育教学工具技术领域，具体为一种可旋转调节的空心圆柱扭剪试验机试样台顶座。

背景技术

空心圆柱三轴仪由加载系统、压力室、量测系统等组成。其中压力室由试样台底座、顶座和连接的管路组成，配合内外橡皮膜和压力室罩实现压力室内外腔不等压加载。压力室底座顶部和顶座底部联结分布有刀片或针的卡盘，用以固定试样。空心圆柱扭剪试验通过对试样的内壁和外壁施加压力，在试样顶端面施加绕轴心的扭矩，在试样的端部施加轴向力，从而实现试样的大主应力和小主应力的方向随之转动，模拟地基开挖，堤坝填筑等土体加载过程和地震、行车和波浪等动荷载作用下土体主应力方向的转动；同时，通过控制中主应力系数，实现对试样的真三轴加载。因此，在模拟复杂应力条件下土的力学性能时十分行之有效。

试样的制备与端部固定是空心圆柱扭剪试验的主要难点之一，而对于原状黄土等结构性土，试样制备和端部固定是决定试验成败的关键所在，尤为重要。原状黄土质地脆弱，端部固定时要尽量减少对土样的扰动。对于饱和黄土，由于水的作用使其软化，使得端部固定更加困难。现有的技术中主要存在以下缺点：空心圆柱扭剪仪的顶座多采用顶座卡盘下表面的锥针或对称分布的两组或三组刀片，实现对试样的固定而对于原状黄土试样，在试样比较干燥时(脆性较大)，锥针容造成试样端部的扰动或破损；对于饱和试样，由于试样遇水软化，且锥针与试样的接触面积较小，难以稳定固定试样，现有刀片固定在卡盘上，卡盘与顶座之间用螺栓连接，刀片相对于顶座不可移动，导致卡盘与试样上的预先开槽难以精确定位。

因此，优化空心圆柱试验机试样台，研发一种可旋转调节卡盘的空心圆柱扭剪仪顶座，做到试样与试样台顶座和底座的稳定联结，对于保证空心圆柱扭剪试验结果的精确性，十分重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可旋转调节的空心圆柱扭剪试验机试样台顶座，具备卡座可相对顶座基座相对旋转，卡盘和顶座基座稳固连接，试验精度更高的优点，解决现有的技术中采用锥针固定试样固定效果差卡盘相对顶座基座固定，继而导致刀片不能相对顶座进行移动，继而导致盘与试样上的预先开槽难以精确定位的缺点。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种可旋转调节的空心圆柱扭剪试验机试样台顶座，包括顶座基座和卡盘，所述顶座基座为硬质合金不等径空腔圆柱体，且顶座基座内的基座空腔直径为60mm，所述顶座基座上部为圆柱凸台，圆柱凸台边缘对称开有联结螺丝孔，所述顶座基座中部为圆柱件，圆柱件在距离顶座基座底部20mm的位置处对称开设有螺丝孔，且螺丝孔孔内与顶座基座底部相通，所述顶座基座底部为圆柱凹台，所述顶座基座顶部开外径70mm，宽5mm，深10mm的凹槽，所述卡盘为强度不锈钢凸边圆柱形薄片，卡盘上部凸边与顶座基座底部的圆柱凹台配合设置，并可相对顶座基座旋转，凸边上设置有紧钉螺栓，所述卡盘下表面对称分布设置有六个矩形刀片，所述卡盘下表面上均匀设置有排水孔。

优选的，所述圆柱凸台直径为130mm，高度为10mm。

优选的，所述联结螺丝孔共设置有四个，且联结螺丝孔在圆柱凸台边缘上对称分布。

优选的，所述圆柱件直径为100mm，高度为40mm。

优选的，所述螺丝孔直径为8mm，深度为10mm。

优选的，所述圆柱凹台直径为96mm，高度为10mm。