[发明专利]一种土工合成材料各向异性直剪拉拔试验仪及其实施方法

摘要

本发明涉及一种土工合成材料各向异性直剪拉拔试验仪及其实施方法。所述试验仪包括试验台架、水平加载系统、回转驱动系统、试验盒、竖直加载系统、量测系统、夹具和升降系统。与现有技术相比，本发明中，所述下试样盒为两种不同大小的试验盒，可实现土工合成材料等剪切面直剪试验，也可以实现土工合成材料的变剪切面直剪试验；所述升降系统可以调整水平加载装置的位置，实现相同试验条件下，土工合成材料的直剪试验和拉拔试验；所述回转驱动系统可实现土工合成材料与土工试样任意角度的直剪拉拔试验，测试土工合成材料的各向异性；所述上试样盒固定在上试样盒固定板上，可调节上试样盒与下试验盒之间的高度，降低上下剪切面之间的摩擦阻力。

主权项

一种土工合成材料各向异性直剪拉拔试验仪，其特征在于，所述试验仪包括试验台架(1)、水平加载系统、回转驱动系统、试验盒、竖直加载系统、量测系统、夹具和升降系统(2)；所述试验台架(1)的底部设有脚轮(21)，顶部设有气缸支撑板(11)，内部设有机架主体(16)；所述机架主体(16)的下方设有底板(20)，上方设有上试验盒固定板(7)；所述水平加载系统包括直线导轨副Ⅰ(19)、刚性滑板(18)和伺服电动缸(3)；所述直线导轨副Ⅰ(19)固定在底板(20)上；所述刚性滑板(18)固定在直线导轨副Ⅰ(19)的滑块上；所述伺服电动缸(3)固定在升降系统(2)上；所述回转驱动系统含有固定于刚性滑板(18)上的回转支撑(17)；所述回转支撑(17)上固定有刻度条(15)和提供回转驱动力的步进电机Ⅰ(22)；所述试验盒含有固定于上试验盒固定板(7)上的上试样盒(9)和固定于回转支撑(17)上的下试样盒(14)；所述上试样盒(9)和下试样盒(14)内安装试样，两者之间铺设土工合成材料；所述竖直加载系统含有固定在气缸支撑板(11)上竖直放置的气缸(10)，该气缸的活塞杆下方依次连接气缸压板(12)、承压板(13)、上试样盒(9)和下试样盒(14)；所述量测系统含有固定在升降系统(2)上的位移传感器(4)和固定在伺服电动缸(3)与拉拔夹具(8)之间的拉压力传感器(5)；所述夹具包括拉拔夹具(8)和直剪夹具(24)；所述拉拔夹具(8)固定在上试样盒固定板(7)上的直线导轨副Ⅱ(23)的滑块上，通过铰链座(6)能与伺服电动缸(3)连接；所述直剪夹具(24)将土工合成材料固定在下试样盒(14)上表面；所述升降系统(2)含有固定在机架主体(16)内的上底座(201)和下底座(202)，还包括所述光杆Ⅰ(203)、光杆Ⅱ(207)、升降上平台(205)、升降下平台(206)、丝杠(211)和步进电机Ⅱ(214)；所述光杆Ⅰ(203)通过光杆支撑座Ⅰ(204)固定于上底座(201)与下底座(202)之间；所述光杆Ⅱ(207)通过光杆支撑座Ⅱ(208)固定于升降上平台(205)与升降下平台(206)之间；所述升降上平台(205)和升降下平台(206)通过直线轴承Ⅰ(209)在光杆Ⅰ(203)上实现上下滑动；所述上底座(201)与光杆Ⅱ(207)之间通过直线轴承Ⅱ(210)连接；所述丝杠(211)通过丝杠支撑座(212)固定于上底座(201)与下底座(202)之间，通过丝杠螺母(213)与升降下平台(206)连接；所述步进电机Ⅱ(214)固定于下底座(202)下方，与丝杠(211)通过联轴器连接。