電源模塊；數(shù)據(jù)處理模塊的 輸入端與拉力傳感器13和壓力傳感器7相連，輸出端與顯示器16相連。如圖2所示，顯示 器16的側(cè)面設(shè)置有用于切換顯示內(nèi)容的顯示屏幕切換按鈕19、液壓儀控制按鈕20、步進(jìn)馬 達(dá)控制按鈕21、壓力傳感器開關(guān)22、拉力傳感器開關(guān)23以及電源開關(guān)17 ;液壓儀控制按鈕 20、步進(jìn)馬達(dá)控制按鈕21、壓力傳感器開關(guān)22、拉力傳感器開關(guān)23以及電源開關(guān)17均通過(guò) 導(dǎo)線與相對(duì)應(yīng)的液壓儀8、步進(jìn)馬達(dá)12、JXY-4型壓軸式雙模土壓力傳感器7、SY-S3型拉力 傳感器13以及電源模塊相連。
[0026] 本實(shí)用新型的具體操作方法是：扭下蝶形螺母10,取出上蓋9,將待測(cè)土體制作成 方塊土樣5,安裝于上蓋9圖示位置；再將待測(cè)筋帶4粘結(jié)于厚鋼板3上，并將其整體安裝于 圖示的下盒位置；此時(shí)將上蓋9通過(guò)螺栓倒扣于下盒上，并緊固蝶型螺母，使土-筋之間接 觸緊密；該過(guò)程完畢后，打開電源開關(guān)17,并分別打開壓力傳感器開關(guān)22、拉力傳感器開關(guān) 23;此時(shí)再調(diào)節(jié)液壓控制按鈕20, 土-筋之間存在一定的擠壓力；接下來(lái)，開啟步進(jìn)馬達(dá)控 制按鈕21使步進(jìn)馬達(dá)12以一定速率拉動(dòng)下盒2前進(jìn)。此時(shí)，傳感器將記錄該過(guò)程中土-筋 界面之間的摩擦力學(xué)特性隨時(shí)間的變化曲線以及速率隨時(shí)間的變化曲線；旋轉(zhuǎn)屏幕切換按 鈕19,切換各個(gè)記錄曲線，并計(jì)算該測(cè)試時(shí)間段內(nèi)的瞬時(shí)壓力、拉力、速率及其平均值。進(jìn)而 可求得土-筋界面上的摩擦力。再根據(jù)整個(gè)摩擦體的質(zhì)量和得到的摩擦力即可計(jì)算得到的 土-筋界面之間額摩擦系數(shù)。具體包含的計(jì)算公式有：
[0027] tanq)= F/P
[0028] 式中：
[0029] tamp 一摩擦系數(shù)
[0030] F--（剪）拉應(yīng)力
[0031] P-正應(yīng)力
[0032] 本實(shí)用新型完成對(duì)不同筋帶類型，不同土質(zhì)的土-筋界面摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)的測(cè) 定工作，而且可以模擬在實(shí)驗(yàn)室條件下土 -筋界面所受到的摩擦系數(shù)。同時(shí)，該實(shí)用新型有 很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力和模擬實(shí)際工作環(huán)境條件下的試驗(yàn)測(cè)試。因此本實(shí)用新型所測(cè)得的數(shù) 據(jù)精度高，科學(xué)性強(qiáng)，從而可以為有關(guān)加筋土的設(shè)計(jì)等科研工作提供可靠的數(shù)據(jù)，同時(shí)也可 為已建成的加筋土支擋結(jié)構(gòu)的安全性再評(píng)價(jià)提供可靠依據(jù)。因此本實(shí)用新型是一種理想的 土-筋界面摩擦系數(shù)測(cè)定設(shè)備。
[0033] 以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí) 用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種測(cè)定土-筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：包括下部承臺(tái)（1)、液壓儀 (8) 、以及固定在下部承臺(tái)（1)上的步進(jìn)馬達(dá)（12)和用于計(jì)算摩擦系數(shù)的控制器（14);下部 承臺(tái)（1)上安裝有能夠在下部平臺(tái)（1)上水平移動(dòng)的下盒（2)，并在步進(jìn)馬達(dá)（12)的驅(qū)動(dòng)下 移動(dòng)；下盒（2)上放置有待測(cè)筋帶（4)，待測(cè)筋帶（4)上設(shè)置有土體式樣（5);下部承臺(tái)（1) 上還固定有上蓋（9)，上蓋（9)內(nèi)安裝有液壓儀（8)，液壓儀（8)均勻的將壓力傳遞給設(shè)置于 其下部的土體式樣（5)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述液壓 儀（8)與土體式樣（5)之間設(shè)置有薄壁鋼板（6)，液壓儀（8)通過(guò)薄壁鋼板（6)將壓力均勻 地傳遞給土體式樣（5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述 下盒（2)的上部開設(shè)有方槽，方槽內(nèi)嵌入厚鋼板（3)，待測(cè)筋帶（4)緊密粘接在厚鋼板（3)的 上表面上；下盒（2)通過(guò)拉桿（18)與步進(jìn)馬達(dá)（12)的輸出軸相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述下部 承臺(tái)（1)上安裝有供下盒（2 )水平移動(dòng)的軌道（15 )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述液壓 儀（8)的下部與壓力傳感器（7)相接觸，步進(jìn)馬達(dá)（12)的前部安裝有拉力傳感器（13);壓 力傳感器（7)和拉力傳感器（13)的信號(hào)輸出端均與控制器（14)的信號(hào)輸入端相連。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述壓力 傳感器（7)采用JXY-4型壓軸式雙模土壓力傳感器，拉力傳感器（13)采用SY-S3型拉力傳 感器，步進(jìn)馬達(dá)（12)采用28BYJ-48型步進(jìn)馬達(dá)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述控制 器（14)包括操作面板，以及內(nèi)部的用于為整個(gè)直剪儀提供電源的電源模塊和用于計(jì)算摩擦 系數(shù)的數(shù)據(jù)處理模塊；操作面板上設(shè)置有顯示器（16)、電源開關(guān)（17)、顯示屏幕切換按鈕 (19)、液壓儀控制按鈕（20)、步進(jìn)馬達(dá)控制按鈕（21)、壓力傳感器開關(guān)（22)以及拉力傳感 器開關(guān)（23);液壓儀控制按鈕（20)、步進(jìn)馬達(dá)控制按鈕（21)、壓力傳感器開關(guān)（22)、拉力傳 感器開關(guān)（23)以及電源開關(guān)（17)均通過(guò)導(dǎo)線與相對(duì)應(yīng)的液壓儀（8)、步進(jìn)馬達(dá)（12)、壓力 傳感器（7)、拉力傳感器（13)以及電源模塊相連。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述數(shù)據(jù) 處理模塊的輸入端與拉力傳感器（13)和壓力傳感器（7)相連，輸出端與顯示器（16)相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)定土 -筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，其特征在于：所述上蓋 (9) 通過(guò)蝶形螺母（10)和固定螺栓（11)固定在下部承臺(tái)（1)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種測(cè)定土-筋界面摩擦系數(shù)的直剪儀，包括下部承臺(tái)、液壓儀、以及固定在下部承臺(tái)上的步進(jìn)馬達(dá)和用于計(jì)算摩擦系數(shù)的控制器；下部承臺(tái)上安裝有能夠在下部平臺(tái)上水平移動(dòng)的下盒，并在步進(jìn)馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下移動(dòng)；下盒上放置有待測(cè)筋帶，待測(cè)筋帶上設(shè)置有土體式樣。本實(shí)用新型能過(guò)模擬不同溫度，不同環(huán)境濕度條件下加筋土的土-筋之間的摩阻狀態(tài)，不論在實(shí)驗(yàn)室條件或者實(shí)際原型試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)條件下，均可進(jìn)行試驗(yàn)操作，而且能適應(yīng)的測(cè)試筋帶范圍更廣，更切合實(shí)際條件。本實(shí)用新型首次實(shí)現(xiàn)了在試驗(yàn)室測(cè)定土-筋界面摩擦系數(shù)的可能。同時(shí)本實(shí)用新型測(cè)試儀裝置輕便、原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)潔、穩(wěn)定性好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，并且具有可重復(fù)操作。
【IPC分類】G01N19-02
【公開號(hào)】CN204346885
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420825608
【發(fā)明人】賈興利, 熊子瑜, 劉帆, 劉偉強(qiáng)
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)安大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月22日