一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器的制造方法
【專利摘要】一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器有一個(gè)方形的下剪切盒，下剪切盒的內(nèi)部從一側(cè)開始順序平行安裝有帶齒牙的被動(dòng)齒輪輥a、過橋齒輪輥、主齒輪輥以及被動(dòng)齒輪輥b；被動(dòng)齒輪輥a與被動(dòng)齒輪輥b之間安裝有升降柱，升降柱表面的齒牙與被動(dòng)齒輪輥a和被動(dòng)齒輪輥b的齒牙嚙合連接；主齒輪輥的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠順序帶動(dòng)過橋齒輪輥、被動(dòng)齒輪輥a以及被動(dòng)齒輪輥b的轉(zhuǎn)動(dòng)；被動(dòng)齒輪輥a與被動(dòng)齒輪輥b的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)升降柱上升與下降；升降柱的底部安裝有升降柱；一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，其結(jié)構(gòu)緊湊簡單，使用安全方便，不僅能夠根據(jù)試驗(yàn)需要改變巖土試樣的上下剪切位置，而且也可適用于研究其他顆粒材料與結(jié)構(gòu)物相互作用的剪切力學(xué)特性，增加了儀器的適用性，提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【專利說明】
一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種直剪儀中的剪切容器，尤其是一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于土和結(jié)構(gòu)相互作用研究，比較常用的儀器是盒式直剪儀、三軸試驗(yàn)儀、疊環(huán)式接觸面單剪儀、扭剪儀、共振柱儀以及接觸面循環(huán)加載剪切儀等，其中應(yīng)用比較多的是直剪儀和單剪儀。尤其是直剪儀，由于其試樣制備以及儀器操作過程比較簡單，而且由其得到的試驗(yàn)結(jié)果與其它復(fù)雜設(shè)備所得到的結(jié)果基本一致，因此，目前在研究土與結(jié)構(gòu)相互作用的接觸面力學(xué)特性中的應(yīng)用更為廣泛。常用的直剪儀主要由垂直加載部件、垂直變形量測部件、水平加載部件、剪切力量測部件和剪切容器等構(gòu)成。剪切容器由基座、下下剪切盒、上下剪切盒和加壓蓋板等組成；用直剪儀做土與結(jié)構(gòu)物接觸面的剪切力學(xué)特性試驗(yàn)時(shí)，將結(jié)構(gòu)物置于下盒，且結(jié)構(gòu)物上表面與下盒的上面平齊，然后放上剪切容器的上下剪切盒，對(duì)準(zhǔn)上下盒插入固定銷，用透水石和加壓蓋板將土樣推入上下剪切盒，然后加上豎向荷載，達(dá)到試驗(yàn)固結(jié)要求后，拔出固定銷，即可進(jìn)行剪切試驗(yàn)，從而測出土與結(jié)構(gòu)物接觸面的相關(guān)力學(xué)參數(shù)。由此可見，在常規(guī)的直剪試驗(yàn)中，由于人為固定了剪切面的位置，因此剪切破壞恰恰發(fā)生在兩種材料的接觸面上。但事實(shí)上，破壞未必一定發(fā)生在這個(gè)接觸面上，在結(jié)構(gòu)物和土體發(fā)生相互滑移的過程中，由于結(jié)構(gòu)物表面粗糙程度的影響，必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)面周圍一定范圍內(nèi)土體應(yīng)力場和位移場的分布發(fā)生改變，從而使抗剪強(qiáng)度最弱的土體首先發(fā)生破壞，由于結(jié)構(gòu)物和土體所處的應(yīng)力狀態(tài)、結(jié)構(gòu)物表面的粗糙程度以及周圍土體性質(zhì)的不同，將使破壞處的位置不再固定，必然隨上述諸因素的變化而發(fā)生改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了能夠使剪切容器適用于測定結(jié)構(gòu)面周圍任意位置處土體的剪切力學(xué)特性，本發(fā)明提供是一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器;該剪切位置可變的直剪儀剪切容器，結(jié)構(gòu)緊湊簡單，使用安全方便，不僅能夠根據(jù)試驗(yàn)需要改變巖土試樣的上下剪切位置，而且也可適用于研究其他顆粒材料與結(jié)構(gòu)物相互作用的剪切力學(xué)特性，增加了儀器的適用性，提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，包括:下剪切盒，被動(dòng)齒輪棍a，升降柱，被動(dòng)齒輪棍b，定位內(nèi)齒，定位外齒，主動(dòng)軸，手柄，主齒輪棍，過橋齒輪輥，結(jié)構(gòu)面，透水石，升降柱支座、上剪切盒;一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器有一個(gè)方形的下剪切盒，下剪切盒的內(nèi)部從一側(cè)開始順序平行安裝有帶齒牙的被動(dòng)齒輪輥a、過橋齒輪輥、主齒輪輥以及被動(dòng)齒輪輥b;被動(dòng)齒輪輥a與被動(dòng)齒輪輥b之間安裝有升降柱；升降柱表面齒牙與被動(dòng)齒輪輥a和被動(dòng)齒輪輥b的齒牙嚙合連接;主齒輪輥的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠順序帶動(dòng)過橋齒輪輥、被動(dòng)齒輪輥a以及被動(dòng)齒輪輥b的轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)齒輪輥a與被動(dòng)齒輪輥b的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)升降柱上升與下降;升降柱的底部安裝有升降柱支座。
[0005]綜上所述，主齒輪輥的一端通過齒牙與主動(dòng)軸嚙合連接且主動(dòng)軸能夠內(nèi)外伸縮；下剪切盒外壁通過定位內(nèi)齒與主動(dòng)軸碰觸連接，主動(dòng)軸上設(shè)置有定位外齒;主動(dòng)軸向內(nèi)縮回時(shí)能夠?qū)⒍ㄎ煌恺X固定在下剪切盒外壁的定位內(nèi)齒中，防止主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過主動(dòng)軸與主齒輪輥的嚙合，限制了主齒輪輥的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而限制了升降柱的上下移動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)軸向外伸出時(shí)，定位內(nèi)齒與定位外齒分離，主動(dòng)軸方能轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]綜上所述，主動(dòng)軸的另一端連接有手柄。
[0007]綜上所述，升降柱的頂部順序安裝放置有透水石與結(jié)構(gòu)面。
[0008]綜上所述，下剪切盒的上部放置有上剪切盒。
[0009]使用時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)主動(dòng)軸，通過主齒輪輥、過橋齒輪輥、被動(dòng)齒輪輥a、以及被動(dòng)齒輪輥b使升降柱上升至下剪切盒頂部后，通過定位內(nèi)齒與定位外齒將主動(dòng)軸鎖住，從而將升降柱固定，將透水石順時(shí)針旋轉(zhuǎn)插入升降柱并擰緊，將結(jié)構(gòu)面放在透水石上;之后將主動(dòng)軸向外拉出，使定位內(nèi)齒與定位外齒分離后，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)軸，通過主齒輪輥、過橋齒輪輥、被動(dòng)齒輪輥a以及被動(dòng)齒輪輥b使升降柱下降至預(yù)定位置，通過定位內(nèi)齒與定位外齒將主動(dòng)軸鎖住固定;將上剪切盒放在下剪切盒上面，并使二者中間放置土樣的圓孔對(duì)齊;將試驗(yàn)土樣放入下剪切盒的圓孔中，再依次放上透水石和加壓蓋板，然后施加法向荷載，按照試驗(yàn)的加載及固結(jié)要求即可進(jìn)行土或其他顆粒材料與結(jié)構(gòu)物接觸面的剪切力學(xué)特性試驗(yàn)。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，其結(jié)構(gòu)緊湊簡單，使用安全方便，不僅能夠根據(jù)試驗(yàn)需要改變巖土試樣的上下剪切位置，而且也可適用于研究其他顆粒材料與結(jié)構(gòu)物相互作用的剪切力學(xué)特性，增加了儀器的適用性，提高了試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性;此外該剪切容器不但能夠研究距離結(jié)構(gòu)面不同位置處的結(jié)構(gòu)物面與土之間相互作用的力學(xué)特性，克服了傳統(tǒng)盒式直剪儀只能研究土與結(jié)構(gòu)物接觸面處相互作用力學(xué)特性的弊端，而且還能夠根據(jù)試驗(yàn)需要改變剪切面位置的精度。
【附圖說明】
[0011 ]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是本下剪切盒俯視傳動(dòng)結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明正視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0014]圖中:1.下剪切盒，2.被動(dòng)齒輪輥a，3.升降柱，4.被動(dòng)齒輪輥b，5.定位內(nèi)齒，6.定位外齒，7.主動(dòng)軸，8.手柄，9.主齒輪輥，10.過橋齒輪輥，11.結(jié)構(gòu)面，12透水石，13.升降柱支座，14.上剪切盒。
【具體實(shí)施方式】
[0015]圖1中，一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，包括:下剪切盒I，被動(dòng)齒輪輥a2，升降柱3，被動(dòng)齒輪輥b4，定位內(nèi)齒5，定位外齒6，主動(dòng)軸7，手柄8，主齒輪輥9，過橋齒輪輥1，結(jié)構(gòu)面11，透水石12，升降柱支座13，上剪切盒14; 一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器有一個(gè)方形的下剪切盒I，下剪切盒I的內(nèi)部從一側(cè)開始順序平行安裝有帶齒牙的被動(dòng)齒輪輥a2、過橋齒輪輥10、主齒輪輥9以及被動(dòng)齒輪輥b4;被動(dòng)齒輪輥a2與被動(dòng)齒輪輥b4之間安裝有升降柱3;升降柱3表面齒牙與被動(dòng)齒輪輥a2和被動(dòng)齒輪輥b4的齒牙嚙合連接;主齒輪輥9的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠順序帶動(dòng)過橋齒輪輥10、被動(dòng)齒輪輥a2以及被動(dòng)齒輪輥b4的轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)齒輪輥a2與被動(dòng)齒輪輥b4的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)升降柱3上升與下降;升降柱3的底部安裝有升降柱支座13。
[0016]綜上所述，主齒輪輥9的一端通過齒牙與主動(dòng)軸7嚙合連接且主動(dòng)軸7能夠內(nèi)外伸縮;下剪切盒I外壁通過定位內(nèi)齒5與主動(dòng)軸7碰觸連接，主動(dòng)軸7上設(shè)置有定位外齒6 ；主動(dòng)軸7向內(nèi)縮回時(shí)能夠?qū)⒍ㄎ煌恺X6固定在下剪切盒外壁I的定位內(nèi)齒5中，防止主動(dòng)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，通過主動(dòng)軸7與主齒輪輥9的嚙合，限制了主齒輪輥9的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而限制了升降柱3的上下移動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)軸7向外伸出時(shí)，定位內(nèi)齒5與定位外齒6分離，主動(dòng)軸7方能轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]綜上所述，主動(dòng)軸7的另一端連接有手柄8。
[0018]綜上所述，升降柱3的頂部順序安裝放置有透水石12與結(jié)構(gòu)面11。
[0019]綜上所述，下剪切盒I的上部放置有上剪切盒14。
[0020]使用時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)主動(dòng)軸7，通過主齒輪輥9、過橋齒輪輥10、被動(dòng)齒輪輥a2、以及被動(dòng)齒輪輥b4使升降柱3上升至下剪切盒I頂部后，通過定位內(nèi)齒5與定位外齒6將主動(dòng)軸7鎖住，從而將升降柱3固定，將透水石12順時(shí)針旋轉(zhuǎn)插入升降柱3并擰緊，將結(jié)構(gòu)面放在透水石上;之后將主動(dòng)軸7向外拉出，使定位內(nèi)齒5與定位外齒6分離后，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)主動(dòng)軸7，通過主齒輪輥9、過橋齒輪輥10、被動(dòng)齒輪輥a2以及被動(dòng)齒輪輥b4使升降柱3下降至預(yù)定位置，通過定位內(nèi)齒5與定位外齒6將主動(dòng)軸7鎖住固定;將上剪切盒14放在下剪切盒I上面，并使二者中間放置土樣的圓孔對(duì)齊;將試驗(yàn)土樣放入下剪切盒I的圓孔中，再依次放上透水石12和加壓蓋板，然后施加法向荷載，按照試驗(yàn)的加載及固結(jié)要求即可進(jìn)行土或其他顆粒材料與結(jié)構(gòu)物接觸面的剪切力學(xué)特性試驗(yàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，包括:下剪切盒(I)，被動(dòng)齒輪輥a(2)，升降柱(3)，被動(dòng)齒輪輥b(4)，定位內(nèi)齒(5)，定位外齒(6)，主動(dòng)軸(7)，手柄(8)，主齒輪輥(9)，過橋齒輪輥(10)，結(jié)構(gòu)面(11)，透水石(12)，升降柱支座(13)，上剪切盒(14); 一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器有一個(gè)方形的下剪切盒(I)，其特征是:下剪切盒(I)的內(nèi)部從一側(cè)開始順序平行安裝有帶齒牙的被動(dòng)齒輪輥a(2)、過橋齒輪輥(10)、主齒輪輥(9)以及被動(dòng)齒輪輥b(4);被動(dòng)齒輪輥a(2)與被動(dòng)齒輪輥b(4)之間安裝有升降柱(3);升降柱(3)表面齒牙與被動(dòng)齒輪輥a(2)和被動(dòng)齒輪輥b(4)的齒牙嚙合連接;主齒輪輥(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠順序帶動(dòng)過橋齒輪輥(10)、被動(dòng)齒輪輥a(2)以及被動(dòng)齒輪輥b(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)，被動(dòng)齒輪輥a(2)與被動(dòng)齒輪輥b(4)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)升降柱(3)上升與下降;升降柱(3)的底部安裝有升降柱支座(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，其特征是:主齒輪輥(9)的一端通過齒牙與主動(dòng)軸(7)嚙合連接且主動(dòng)軸(7)能夠內(nèi)外伸縮;下剪切盒(I)外壁通過定位內(nèi)齒(5)與主動(dòng)軸(7)碰觸連接，主動(dòng)軸(7)上設(shè)置有定位外齒(6);主動(dòng)軸(7)向內(nèi)縮回時(shí)能夠?qū)⒍ㄎ煌恺X(6)固定在下剪切盒外壁(I)的定位內(nèi)齒(5)中，防止主動(dòng)軸(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過主動(dòng)軸(7)與主齒輪輥(9)的嚙合，限制了主齒輪輥(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而限制了升降柱(3)的上下移動(dòng)；當(dāng)主動(dòng)軸(7)向外伸出時(shí)，定位內(nèi)齒(5)與定位外齒(6)分離，主動(dòng)軸(7)方能轉(zhuǎn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，其特征是:主動(dòng)軸(7)的另一端連接有手柄(8 )。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，其特征是:升降柱(3)的頂部順序安裝放置有有透水石(12)與結(jié)構(gòu)面(11)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種剪切位置可變的直剪儀剪切容器，其特征是:下剪切盒(I)的上部放置有上剪切盒(14)。
【文檔編號(hào)】G01N3/24GK105973721SQ201610408351
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月13日
【發(fā)明人】夏紅春, 周國慶, 李亭, 陳威, 葛暢
【申請(qǐng)人】徐州工程學(xué)院