土體抗拉強度測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及測試技術領域，尤其涉及一種土體抗拉強度的測試裝置。
【背景技術】
[0002]通常所說的土體強度主要指抗剪和抗壓強度，抗拉強度相比之下由于較小常常被忽略，實際上，工程中由于土坡滑動、不均勻沉降、高土石壩的水利劈裂等都會造成土體張拉破壞，因此深入研究土體抗拉特性具有重要意義。目前，實驗室測試土體試樣抗拉強度的試驗方法主要有:直接和間接法。間接方法主要有土梁彎曲法、徑向劈裂法和軸向壓裂法等，這幾種方法都是通過各種假定(橫斷面受力假定、應力應變關系假定和彈性模量假定等)，應用彈性理論或者塑性理論計算抗拉強度，理論假定作為一種理想狀態(tài)，計算結(jié)果并不能代表試樣實際受力情況；直接方法主要為三軸拉伸和單軸拉伸，三軸拉伸是在三軸儀上進行，破壞時的橫截面難以準確測定，且側(cè)向壓力對抗拉強度的影響較大且拉力值不宜準確確定，同時儀器操作復雜，相比之下，單軸拉伸儀受力明確、直觀，研究土體抗拉強度最為直接有效。目前，無論是應變還是應力控制的單軸拉伸儀都存在如下不足:1、試樣直接與儀器臺座接觸，拉伸過程中受到摩擦力的影響較大；2、試樣和試樣帽之間多用樹脂或冰凍法膠結(jié)，試驗時容易研膠接處破壞，不能真實反應土的受拉破壞；3、由于試驗過程中儀器擾動，致使試樣在受拉時偏離軸心線，造成偏心受拉引起誤差；4、現(xiàn)有的土工抗拉儀在選取試樣尺寸方面并不統(tǒng)一，測得的實驗數(shù)據(jù)參差不齊。鑒于此，有必要開發(fā)一種精確有效，且造價經(jīng)濟、操作簡單、便于推廣的、簡易的抗拉強度測試裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型要解決的技術問題，是提供一種抗拉強度測試裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、造價經(jīng)濟、操作簡單、便于推廣，能有效解決摩擦力影響、端部效應和試樣偏心問題，規(guī)范了試樣尺寸，可以準確獲得試樣的受拉性狀，為完善土體單軸拉伸試驗研究提供了有利參考。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:
[0005]土體抗拉強度測試裝置，包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)、拉伸系統(tǒng)、應力測量系統(tǒng)和位移測量系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)左右和前后傾斜度的臺座；所述拉伸系統(tǒng)包括固定在臺座上的固定夾具、用于放置試樣的滑動底板和固定在滑動底板右端的滑動夾具，所述固定夾具和滑動夾具與試樣的端頭柔性接觸，所述滑動底板通過底部的、固定于臺座上部的導槽結(jié)構(gòu)沿試樣拉伸方向滑動，所述臺座右端設有防止試樣拉斷后滑動底板滑落的安全擋板；所述應力測量系統(tǒng)包括位于臺座右端的定滑輪、與滑動夾具固定的通過定滑輪的鋼絲線和固定在鋼絲線另一端的放置砝碼的砝碼盤；所述位移測量系統(tǒng)包括固定在臺座右側(cè)的用于測量試樣拉伸距離的百分表，所述百分表的測量頭頂靠在固定于滑動夾具側(cè)部的探出桿上。
[0006]作為優(yōu)選，所述導槽結(jié)構(gòu)為平行布置在臺座前后兩側(cè)的沿試樣拉伸方向的兩條導軌，導軌上沿試樣拉伸方向均勻設置有放置彈珠的并使其自由轉(zhuǎn)動的圓槽，滑動底板底部設有沿導軌方向且與彈珠尺寸對應的V型通槽，所述滑動底板通過V型通槽與彈珠配合沿試樣被拉伸的方向滑動。
[0007]作為優(yōu)選，所述臺座包括底板、調(diào)節(jié)螺絲I和水準器，所述調(diào)節(jié)螺絲I位于底板的四角位置，用于調(diào)節(jié)底板前后水平度和左右的傾斜角度，使摩擦力與重力切向分力相平衡，所述水準器位于底板中部用于檢測底板前后的水平度。
[0008]作為優(yōu)選，所述固定夾具的高度可調(diào)節(jié)，在所述固定夾具的下部固定有調(diào)節(jié)平臺，所述調(diào)節(jié)平臺的四角位置設置有調(diào)節(jié)螺絲II，所述調(diào)節(jié)螺絲II底端固定在所述臺座上。
[0009]作為優(yōu)選，所述百分表通過“L”型固定支架固定在臺座上。
[0010]作為優(yōu)選，所述百分表包括兩個，設置在滑動夾具的右側(cè)及導槽結(jié)構(gòu)的前后兩側(cè)，相應的探出桿也對應設有兩個，分別固定在滑動夾具的前后兩側(cè)。
[0011]作為優(yōu)選，所述固定夾具和滑動夾具均為開合式的上下部分呈“幾”字狀的結(jié)構(gòu)，上下部分之間通過螺栓緊固將試樣夾緊。
[0012]作為優(yōu)選，所述固定夾具和滑動夾具與試樣之間均設有柔性橡膠墊。
[0013]采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于:現(xiàn)有技術中試樣直接與儀器臺座接觸，拉伸過程中受到摩擦力的影響較大；試樣和試樣帽之間多用樹脂或冰凍法膠結(jié)，試驗時容易研膠接處破壞，不能真實反應土的受拉破壞；由于試驗過程中儀器擾動，致使試樣在受拉時偏離軸心線，造成偏心受拉引起誤差；現(xiàn)有的土工抗拉儀在選取試樣尺寸方面并不統(tǒng)一，測得的實驗數(shù)據(jù)參差不齊。本實用新型通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)平衡摩擦力，同時采用導槽結(jié)構(gòu)，進一步減小摩擦力；并且通過所述固定夾具和滑動夾具與試樣柔性接觸，避免端部破壞和端部效應；導槽結(jié)構(gòu)使滑動底板不會偏離軌道，使試樣嚴格按照試樣的軸心被拉伸，消除偏心影響。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、造價經(jīng)濟、操作簡單、便于推廣，能有效解決摩擦力影響、端部效應和試樣偏心問題，規(guī)范了試樣尺寸，可以準確獲得試樣的受拉性狀，為完善土體單軸拉伸試驗研究提供了有利參考。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1的A向視圖；
[0016]圖3為圖1的俯視圖；
[0017]各圖號名稱為:1 一實驗平臺；2—臺座；3—固定夾具；4一式樣；5—彈珠；6—滑動底板；7—滑動夾具；8—百分表；9一固定支架；10—導槽結(jié)構(gòu)；11一定滑輪；12—調(diào)節(jié)螺絲I ;13—鋼絲線；14一破碼；15—破碼盤；16—底板；17—V型通槽；18—螺檢；19一水準器；20—安全擋板；21—調(diào)節(jié)平臺；22—調(diào)節(jié)螺絲II ;23—橡膠墊；24—探出桿。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0019]如圖1所示，本實用新型包括調(diào)節(jié)系統(tǒng)、拉伸系統(tǒng)、應力測量系統(tǒng)和位移測量系統(tǒng)，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)左右和前后傾斜度的臺座2 ;所述拉伸系統(tǒng)包括固定在臺座2上的固定夾具3、用于放置試樣4的滑動底板6和固定在滑動底板6右端的滑動夾具7，所述固定夾具3和滑動夾具7與試樣4的端頭柔性接觸，所述滑動底板6通過底部的、固定于臺座2上部的導槽結(jié)構(gòu)10沿試樣4拉伸方向滑動，所述臺座2右端設有防止試樣4拉斷后滑動底板6滑落的安全擋板20 ;所述應力測量系統(tǒng)包括位于臺座2右端的定滑輪11、與滑動夾具7固定的通過定滑輪11的鋼絲線13和固定在鋼絲線13另一端的放置砝碼14的砝碼盤15 ;所述位移測量系統(tǒng)包括固定在臺座2右側(cè)的用于測量試樣4拉伸距離的百分表8，所述百分表8的測量頭頂靠在固定于滑動夾具7側(cè)部的探出桿24上。其中，砝碼14規(guī)格為20g到200g不等，百分表8量程為10mm。
[0020]進一步的，所述導槽結(jié)構(gòu)10為平行布置在臺座2前后兩側(cè)的沿試樣4拉伸方向的兩條導軌，導軌上沿試樣4拉伸方向均勻設置有放置彈珠5的并使其自由轉(zhuǎn)動的圓槽，滑動底板6底部設有沿導軌方向且與彈珠5尺寸對應的V型通槽17，所述滑動底板6通過V型通槽17與彈珠5配合沿試樣4被拉伸的方向滑動。
[0021]進一步的，所述臺座2包括底板16、調(diào)節(jié)螺絲I 12和水準器19，所述調(diào)節(jié)螺絲I 12位于底板16的四角位置，用于調(diào)節(jié)底板16前后水平度和左右的傾斜角度a，使摩擦力與重力切向分力相平衡，所述水準器19位于底板16中部用于檢測底板16前后的水平度。
[0022]進一步的，所述固定夾具3的高度可調(diào)節(jié)，在所述固定夾具3的下部固定有調(diào)節(jié)平臺21，所述調(diào)節(jié)平臺21的四角位置設置有調(diào)節(jié)螺絲II 22，所述調(diào)節(jié)螺絲II 22底端固定在所述臺座2上。
[0023]進一步的，所述百分表8通過“L”型固定支架9固定在臺座2上。
[0024]進一步的，所述百分表8包括兩個，設置在滑動夾具7的右側(cè)及導槽結(jié)構(gòu)10的前后兩側(cè)，相應的探出桿24也對應設有兩個，分別固定在滑動夾具7的前后兩側(cè)。
[0025]進一步的，所述固定夾具3和滑動夾具7均為開合