[发明专利]大型界面剪切设备及其实施方法

权利要求书

1.一种大型界面剪切设备，其特征在于，包括：

平台装置(1)，其具有支撑槽和滑轨装置(11)；

剪切盒装置(2)，其包括下剪切盒(21)和上剪切盒(20)，所述下剪切盒(21)设置于所述支撑槽内，所述上剪切盒(20)安装在所述滑轨装置(11)上并通过所述滑轨装置(11)支撑于所述下剪切盒(20)的上方水平滑动；

法向压力加载装置(3)，其安装在所述上剪切盒(20)上，包括气压增压缸(30)、压力加载板(32)和法向压力传感器(31)；所述气压增压缸(30)连接所述压力加载板(32)，通过所述压力加载板(32)向所述上剪切盒(20)内部施加法向压力；

水平伺服推拉装置(4)，其设置于所述平台装置(1)上并连接所述上剪切盒(20)，包括伺服电缸(40)和水平力传感器(41)，所述伺服电缸(40)用于向所述上剪切盒(20)施加方向与所述滑轨装置(11)滑动方向一致的水平驱动力；

气压传输系统(6)，其为所述气压增压缸(30)提供动力源；

控制系统(5)，其控制所述法向压力加载装置(3)和所述水平伺服推拉装置(4)，接收并处理所述法向压力加载装置(3)和所述水平伺服推拉装置(4)的数据。

2.根据权利要求1所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述平台装置(1)包括平台框架(10)，所述平台框架(10)的顶部下凹形成所述支撑槽。

3.根据权利要求2所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述滑轨装置(11)包括两条轨道和滑动设置在所述轨道上的滑块，所述两条轨道设置在所述平台框架(10)的顶部并分别位于所述支撑槽的两侧，所述上剪切盒连接在所述滑块上。

4.根据权利要求2所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述平台装置(1)还包括用于固定所述伺服电缸(40)的反力挡板(108)，所述反力挡板(108)安装于所述平台框架(10)的顶部。

5.根据权利要求1所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述法向压力加载装置(3)还包括用于固定所述气压增压缸(30)的反力架(33)，所述反力架(33)可拆卸地连接在所述上剪切盒(20)的两侧。

6.根据权利要求1所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述滑轨装置(11)的滑动方向为所述下剪切盒(21)和所述上剪切盒(20)的长度方向，所述下剪切盒(21)的长度较所述上剪切盒(20)的长度长。

7.根据权利要求1所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述气压传输系统(6)包括空气压缩机(61)、气压调节阀(62)以及连接气管(63)，所述空气压缩机(61)通过所述连接气管(63)给所述气压增压缸(30)输送压缩空气，并通过所述气压调节阀(62)调节输气的压力。

8.根据权利要求1所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述控制系统(5)包括电气控制柜(50)、数据传输线(51)、数据接收与处理设备(52)，所述电气控制柜(50)分别控制法向压力加载装置(3)与水平伺服推拉装置(4)工作，并将采集的数据通过数据传输线(51)传输给数据接收与处理设备(52)。

9.根据权利要求5所述的大型界面剪切设备，其特征在于，所述反力架(33)上设置有用于搬运所述法向力加载装置(3)的抬杆(34)；所述平台装置(1)还包括托架装置(12)，所述托架装置(12)安装在所述平台框架(10)的顶部。

10.一种采用权利要求1所示的大型界面剪切设备开展不同材料界面剪切试验的实施方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将界面剪切试验材料中强度较大的材料放入下剪切盒；

(2)将界面剪切试验材料中强度较弱的材料放入上剪切盒；

(3)通过气压传输系统为所述气压增压缸提供压缩空气，气压增压缸驱动压力加载板对上剪切盒中材料施加压力；这个过程中，根据需要调整法向压力至所需值或者实时动态调整法向压力值；

(4)伺服电缸工作并对上剪切盒施加水平驱动力，并通过控制系统将法向压力传感器、水平力传感器以及伺服电缸数据汇总传输至数据接收与处理设备，最终获得界面剪切试验结果。