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专利名称：应变控制式三轴仪剪切装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种应变控制式三轴仪装置，该装置可以提供多种应变速率对土样进行剪切破坏，用于测定土样在轴向静负荷条件下的强度和变形特性，能够满足高层建筑及大坝等土建工程的土工试验要求，适用于从事土木工程的大专院校、科研机构和生产企业。
二背景技术：
目前三轴仪主机在科研方面适应性较差，例如应变速率以分级换档方式实现，难于适应科研中提出的多种应变速率的要求；在生产型试验方面，目前的三轴仪生产效率低，特别在做固结不排水剪切时，生产试验周期过长，往往一个剪切强度曲线需要72-96小时才能完成，或者同时需要3-4台仪器才能在24小时内完成，在效率和经济方面都十分低下。
三
发明内容
1、发明目的本实用新型的目的是提供一种应变控制式三轴仪剪切装置，该装置采用电调和机械变速结构相结合，提供无级应变速率，采用二至四个压力室支撑装置，以满足生产效率的要求。
2、技术方案为实现上述目的，本实用新型所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于该装置包括升降机构、工作台、立柱、横梁、量力环和压力室，工作台由升降机构上下驱动，立柱固定在升降机构上，横梁固定在立柱上，量力环安装在横梁上，在立柱上安装有一组压力室的托盘，该托盘轮流将压力室切换到工作台上。升降机构为无级变速升降机构。立柱最好由二根构成，二根立柱与横梁一起构成门形支架结构。二根立柱上均安装有一组托盘。托盘的中心设有一通孔，工作台可通过该通孔将压力室顶起。立柱上安装的一组托盘由2-4个托盘组成。量力环上设有计量位移的百分表。
本实用新型的工作原理是把待测定的一组土样分别放在压力室内，再把压力室放在托盘上。转动托盘，将第一个压力室送到工作台对应的位置，启动升降机构，升降机构驱动工作台向上移动，工作台通过托盘的中心通孔将压力室向上顶起至安装在压力室上方的活塞杆顶住量力环，此时工作台仍以设定的速率向上移动，量力环通过活塞杆和加压帽将压力施加在压力室内的土样上。与此同时，量力环上的位移百分表和压力室上方的表夹相互作用显示出土样的轴向变形位移量，量力环不断显示出瞬间的压力，百分表不断显示出在对应压力的瞬间位移量。当第一个土样测定完毕后，改变升降机构的运动方向，使工作台向下移动至压力室降落在托盘上。切换托盘，将下一个压力室送到工作台上，重复上述过程，测定出第二个土样的变形量。不断切换托盘，使全部土样测定完毕。
3、有益效果本实用新型与现有技术相比，其显著优点是在三轴主机的立柱上，放置多个压力室支撑装置，以实现三至四个土样同时固结，分别剪切的目的；按照《土工试验规范》的要求，应变速率只要在0.0024mm/min-4.5mm/min的范围内才能满足《规范》提出的各项要求，因此在本仪器中设计方案为0.0024-4.5mm/min内实现无级调速，变频技术和机械变速技术相结合，利用三相电机为驱动源，采用变频技术进行电器调速，实现1-1/20的无级调速，然后采用三档机械变速实现0.0024-4.5mm/min范围内无级调速。
四

附图是本实用新型的结构示意图。
五具体实施方式
本实用新型所设计的应变控制式三轴仪剪切装置，其基座为无级变速升降机构1，该升降机构1设有手轮手动驱动和步进电机驱动两种方式。在升降机构1的上方设有由升降机构1驱动的工作台2，由二根立柱3和横梁4构成的门形支架固定在升降机构1的壳体上，带有百分表8的量力环5吊装在横梁4上。在二根立柱3上分别安装有二个托盘7，在托盘7的中心设有通孔，通孔的直径大于工作台2的直径，但小于压力室6的直径，压力室6放在托盘7上，当托盘绕立柱3转到工作台2的上方时，工作台2可向上移动并通过托盘7上的通孔将压力室6抬起。在测定时二根立柱上共计4个托盘上的压力室中的土样可分别进行固结实验，并将其中一个压力室送到工作台上进行加压剪切测定。
权利要求1.一种应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于该装置包括升降机构(1)、工作台(2)、立柱(3)、横梁(4)、量力环(5)和压力室(6)，工作台(2)由升降机构(1)上下驱动，立柱(3)固定在升降机构(1)上，横梁(4)固定在立柱(3)上，量力环(5)吊挂在横梁(4)上，在立柱(3)上安装有一组放置压力室(6)的托盘(7)，该托盘(7)轮流将压力室(6)切换到工作台(2)上。
2.根据权利要求1所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于所述的升降机构(1)为无级变速升降机构。
3.根据权利要求1或2所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于所述的立柱(3)由二根构成，该二根立柱(3)与横梁(4)一起构成门形支架结构。
4.根据权利要求3所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于在所述的二根立柱(3)上均安装有一组托盘。
5.根据权利要求1或4所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于在所述的托盘的中心设有一通孔，工作台(2)可通过该通孔将压力室(6)顶起。
6.根据权利要求1或4所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于在所述的立柱(3)上安装的一组托盘(7)由2-4个托盘组成。
7.根据权利要求1所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于在量力环(5)上设有计量位移的百分表(8)。
8.根据权利要求1或2所述的应变控制式三轴仪剪切装置，其特征在于所述的升降机构(1)设有手轮手动驱动机构。
专利摘要本实用新型公开了一种应变控制式三轴仪剪切装置，该装置包括升降机构、工作台、立柱、横梁、量力环和压力室，工作台由升降机构(1)上下驱动，立柱固定在升降机构上，横梁固定在立柱上，量力环吊挂在横梁上，在立柱上安装有一组放置压力室的托盘，该托盘轮流将压力室切换到工作台上。本实用新型的优点是在三轴主机的立柱上，放置多个压力室支撑装置，以实现三至四个土样同时固结，分别剪切的目的；采用变频技术进行电器调速，实现1－1/20的无级调速，然后采用三档机械变速实现0.0024－4.5mm/min范围内无级调速。
文档编号G01N3/08GK2581970SQ0228639
公开日2003年10月22日 申请日期2002年12月2日 优先权日2002年12月2日
发明者茅加峰, 胡翔, 白鹭, 王长荣 申请人:南京土壤仪器厂