專利名稱：直接剪切儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測定土樣抗剪強度的直接剪切儀。
背景技術：
直接剪切試驗是測定土的抗剪強度的最簡單的方法，它所測定的是土樣預定剪切面上的抗剪強度。直剪試驗所使用的儀器稱為直剪儀，按加荷方式的不同，直剪儀可分為應變控制式和應力控制式兩種。前者是以等速水平推動試樣產生位移并測定相應的剪應力；后者則是對試樣分級施加水平剪應力，同時測定相應的位移。
我國目前普遍采用的是應變控制式直剪儀，該儀器的主要部件(見圖1)剪切盒由固定的上盒6和活動的下盒10組成，下盒固定在底座2上，而底座2放在鋼珠11上，可以在水平方向滑動。試樣7放在盒內上下兩塊透水石3之間。試驗時，由杠桿系統(tǒng)通過加壓活塞5和透水石3對試樣7施加某一法向應力s，由測微表4測定其大小，然后通過滾軸絲桿1等速推動下盒10，使試樣7在沿上下盒之間的水平面上受剪直至破壞，剪切力t的大小可借助與上盒接觸的測力計測定。測力計包括量力環(huán)9和測微表8。
傳統(tǒng)的直剪儀的上下盒是扣在一起，上下盒之間的摩擦加大了試樣的剪切強度，沒能正確反映試樣的真實剪切強度。另外，由于底座2下部裝有滾珠，在剪切時，下盒的移動是通過滾珠的滾動實現(xiàn)的，而滾珠與水平面之間摩擦力較大；因此給實驗帶來誤差。
另一方面，直線導軌是一種已有技術。當運動件沿著承導件作直線運動時，承導件上的導軌起支承和導向的作用，即支承運動件和保證運動件在外力的作用下，沿給定的方向進行直線運動。同時導軌具有較高導向精度，并且運動輕便平穩(wěn)。其中滾動直線導軌是在滑塊與導軌之間放入適當?shù)匿撉?，使滑塊與導軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運動摩擦阻力，其摩擦系數(shù)在0.002～0.005之間。通常它是由導軌(18)、滑塊(19)、鋼球(20)、返向器(14)、保持架(15)、密封端蓋(16)及擋板(17)等組成(見圖2、3)。當導軌與滑塊作相對運動時，鋼球就沿著導軌上的經(jīng)過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動，在滑塊端部鋼球又通過返向裝置(返向器)進入返向孔后再進入滾道，鋼球就這樣周而復始地進行滾動運動。返向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進入滑塊內部。
傳統(tǒng)的直剪儀中，剪切盒置于測力計與滾軸絲桿1之間，這樣，測力計遠離滾軸絲桿1，不能很好的保證力的方向精度，也影響了剪切強度的精度。
發(fā)明內容
本實用新型提供的直接剪切儀，包括滾軸絲桿(1)、剪切盒、底座(2)、量力環(huán)(9)、測微表(8)、剪切盒由上盒(6)和活動的下盒(10)組成，其中上盒(6)與下盒(10)之間有間隙(17)。
優(yōu)選上下盒之間的間隙為0.2mm。
為了消除底部滾珠磨擦對測量的影響，可將底座固定在直線導軌(12)上。
進一步的改進是測力計與滾軸絲桿在剪切盒的同一側。
本實用新型通過對剪切盒的改進和引入直線導軌，消除了因磨擦力帶來的誤差；將測力計在滾軸絲桿的同一側，消除了傳統(tǒng)剪切儀由于兩者位置偏離帶來的測量誤差，使測量得到的剪切力真實反映了土樣的實際值。
圖1是現(xiàn)有技術中直接剪切儀的結構圖；圖2是現(xiàn)有技術中直線導軌的結構圖；圖3是現(xiàn)有技術中直線導軌的結構圖；圖4是本實用新型實施例中剪切盒局部剖視圖；圖5是本實用新型實施例的結構圖。
具體實施方式
如圖4、5所示，本實用新型實施例提供的直接剪切儀包括滾軸絲桿1、剪切盒、底座2、直線滾動導軌12、量力環(huán)9，測微表8。其中剪切盒由固定的上盒6和活動的下盒10組成，上、下盒之間有0.2mm的間隙17。下盒10固定在底座2上，而底座2固定在直線滾動導軌12上。測力計與滾軸絲桿1在剪切盒的同一側，并且也固定在直線滾動導軌13上。
權利要求1.直接剪切儀，包括滾軸絲桿(1)、剪切盒、底座(2)、測力計、其中剪切盒由上盒(6)和活動的下盒(10)組成，其特征在于上盒(6)與下盒(10)之間有間隙(17)。
2.根據(jù)權利要求1所述的直接剪切儀，其特征在于上盒(6)與下盒(10)之間的間隙為0.2mm。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的直接剪切儀，其特征在于底座(2)固定在直線導軌(12、13)上。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的直接剪切儀，其特征在于測力計與滾軸絲桿(1)在剪切盒的同一側。
專利摘要本實用新型涉及測定土樣抗剪強度的直接剪切儀。本實用新型提供的直接剪切儀，包括滾軸絲桿(1)、剪切盒、底座(2)、測力計、剪切盒由上盒(6)和活動的下盒(10)組成，其中上盒(6)與下盒(10)之間有間隙(17)。本實用新型通過對剪切盒改進，消除了因磨擦力帶來的誤差，使測量得到的剪切力真實反映了土樣的實際值。
文檔編號G01N3/24GK2879170SQ20062004992
公開日2007年3月14日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權日2006年1月25日
發(fā)明者楊和平, 鄭健龍, 劉龍武, 韋秉旭 申請人:長沙理工大學