專利名稱：自平衡拉力式直接剪切試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于巖石和砼材料的直接剪切試驗(yàn)裝置。
巖石和砼材料的抗剪強(qiáng)度是巖土工程設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)，直接剪切試驗(yàn)是測試材料抗剪強(qiáng)度的主要方法之一。傳統(tǒng)的直接剪切試驗(yàn)裝置都是采用推力式結(jié)構(gòu)，其基本原理如下剪切盒分為上、下兩個半盒，試樣裝在剪切盒中，下剪切盒與機(jī)架固定在一起，上剪切盒處于自由狀態(tài)。機(jī)架后部有一個剛性的反力座，水平千斤頂裝在反力座上，千斤頂?shù)幕钊麠U頂在上剪切盒上，當(dāng)活塞桿伸出時(shí)，就推動了上剪切盒，從而向試樣施加剪力。這種結(jié)構(gòu)必須有一個笨重的剛性反力座，以承受千斤頂?shù)姆戳?。同時(shí)，由于反力座的存在，使試驗(yàn)裝置的布局受到限制，試樣和剪切盒的裝卸比較麻煩，當(dāng)試樣體積較大時(shí)更是如此。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新的直接剪切試驗(yàn)裝置，能省去笨重的反力座，使試驗(yàn)裝置體積減小，重量減輕，整體布局不受限制。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了自平衡拉力式結(jié)構(gòu)，將剪切盒分為上、下兩個半盒，試樣裝在上剪切盒與下剪切盒之間，在機(jī)架上設(shè)有一塊支承板，水平千斤頂安裝在支承板上，千斤頂?shù)幕钊麠U頂在橫梁上，橫梁通過拉桿與下剪切盒相聯(lián)，上剪切盒的前緣頂在支承板背面。當(dāng)活塞桿伸出向橫梁加力時(shí)，這個力就通過拉桿、下剪切盒、試樣和上剪切盒傳遞到支承板上，而水平千斤頂?shù)姆戳σ沧饔迷谥С邪迳?，因而這二個力成為一對平衡力。同時(shí)，試樣的上、下兩部分分別受到上剪切盒和下剪切盒施加的一對大小相等、方向相反的力，在試樣的中分面上產(chǎn)生了剪力。
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例見附圖

圖1為本實(shí)用新型自平衡拉力式直接剪切試驗(yàn)裝置的原理圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖所示，本實(shí)用新型由垂直千斤頂1、墊板2、上剪切盒3、下剪切盒4、滾動體5、機(jī)架6、支承板7、水平千斤頂8、拉桿9、橫梁10等構(gòu)成。其特點(diǎn)在于機(jī)架6上固定有一塊支承板7，水平千斤頂8安裝在支承板7的前面，其活塞桿伸出時(shí)頂在橫梁10上，橫梁10和下剪切盒4的兩側(cè)都有用于承受拉力的銷軸，銷軸的中心與水平千斤頂?shù)闹行脑谕凰矫嫔?，以保證試樣所受的力為純剪力。拉桿9上有與銷軸相配的孔，將拉桿套在銷軸上，橫梁10與下剪切盒4就聯(lián)在一起。剪切盒分為上、下兩個部分，試樣就裝在上剪切盒3和下剪切盒4之間，上剪切盒3帶有一個突出的圓弧面前緣，前緣頂在支承板7的背面，其接觸線與水平千斤頂8的中心處在一個水平面上。當(dāng)活塞桿伸出向橫梁加力時(shí)，這個力就通過拉桿、下剪切盒、試樣和上剪切盒傳遞到支承板7上，由于水平千斤頂8的反力也作用在支承板上，且這二個力大小相等、方向相反，作用在一條直線上，成為一對平衡力，因而對支承板沒有剛度、強(qiáng)度方面的特殊要求，使支承板可以設(shè)計(jì)得輕巧、簡單；同時(shí)，試樣的上、下兩部分分別受到上剪切盒和下剪切盒施加的一對大小相等、方向相反的力，使試樣的中分面上受到剪力作用；在各相對運(yùn)動部件之間均裝有滾動體5，其作用是減少摩擦，使水平千斤頂?shù)耐屏ΡM可能地轉(zhuǎn)化為試樣所受的剪力，以保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。垂直千斤頂1用于向試樣施加法向載荷。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是不需要笨重的反力座，使試驗(yàn)裝置體積小、重量輕，整體布局不受限制。
權(quán)利要求1．一種用于巖石和砼材料的自平衡拉力式直接剪切試驗(yàn)裝置，由垂直千斤頂(1)、墊板(2)、上剪切盒(3)、下剪切盒(4)、滾動體(5)、機(jī)架(6)、支承板(7)、水平千斤頂(8)、拉桿(9)、橫梁(10)等構(gòu)成，本實(shí)用新型的特征在于機(jī)架(6)上固定有支承板(7)，水平千斤頂(8)安裝在支承板(7)的前面，其活塞桿伸出時(shí)頂在橫梁(10)上，橫梁(10)和下剪切盒(4)的兩側(cè)都有銷軸，銷軸的中心與水平千斤頂?shù)闹行脑谕凰矫嫔?，拉桿(9)上有與銷軸相配的孔，將拉桿套在銷軸上，橫梁(10)與下剪切盒(4)就聯(lián)在一起，試樣裝在上剪切盒(3與下剪切盒(4)之間，上剪切盒(3)帶有一個突出的圓弧面前緣，前緣頂在支承板7的背面，其接觸線與水平千斤頂(8)的中心處在同一個水平面上。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于巖石和砼材料的自平衡拉力式直接剪切試驗(yàn)裝置,它由垂直千斤頂、墊板、上剪切盒、下剪切盒、滾動體、機(jī)架、支承板、水平千斤頂、拉桿、橫梁等組成。其特點(diǎn)在于試樣所受剪力是由拉力提供的,上剪切盒與水平千斤頂?shù)姆戳Χ甲饔迷谥С邪迳?成為一對平衡力。該裝置沒有反力座,體積小,重量輕,整體布局不受限制。
文檔編號G01N3/00GK2313220SQ9724141
公開日1999年4月7日 申請日期1997年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月20日
發(fā)明者周百海 申請人:中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所