发明名称 低温控制条件下大型土工直剪强度测试装置
摘要 低温控制条件下大型土工直剪强度测试装置,其特征是该装置包括反力架(1),加载框架(2),第一伺服电机(3),第二伺服电机(4),载样台(5),上剪切盒(6),下剪切盒(7),轨道车(8),滚珠轴排(12),水平滑轨(17),水平加载轴(22),垂直加载轴(25),上盒冷冻液入口(31),上盒冷冻液出口(32),下盒冷冻液入口(33),下盒冷冻液出口(34),冷冻液管路(35)。该设备制造简单,测量精度高,满足不同温度控制条件下的固结与斜剪试验要求,可以进行应变控制式或应力控制式加载,可用于土木工程或地质工程中遇到的低温条件下各种岩土体包括粗粒土、碎石土、土石混合体及土体的结构性剪切强度量测。
申请公布号 CN104964884A 申请公布日期 2015.10.07
申请号 CN201510361825.0 申请日期 2015.06.26
申请人 中国科学院地质与地球物理研究所 发明人 李志清
分类号 G01N3/24(2006.01)I 主分类号 G01N3/24(2006.01)I
代理机构 代理人
主权项 低温控制条件下大型土工直剪强度测试装置,其特征是该装置包括反力架(1),加载框架(2),第一伺服电机(3),第二伺服电机(4),载样台(5),上剪切盒(6),下剪切盒(7),轨道车(8),垂直位移计(9),第一垂直滑轨(10),上盒试样(11),滚珠轴排(12),下盒扩展板(13),下盒试样(14),第一千斤顶(15),第一支撑底座(16),水平滑轨(17),第二支撑底座(18),第二千斤顶(19),传力杆(20),连接端头(21),水平加载轴(22),水平位移计(23),第一侧限柱(24),垂直加载轴(25),加压板(26),第二侧限柱(27),伸缩臂(28),第三侧限柱(29),第二垂直滑轨(30),上盒冷冻液入口(31),上盒冷冻液出口(32),下盒冷冻液入口(33),下盒冷冻液出口(34),冷冻液管路(35),测温环(36);第一伺服电机(3)连接垂直加载轴(25),垂直加载轴(25)提供垂直压力,位于加压板(26)上面,加压板(26)连接垂直位移计(9),加压板(26)位于上盒试样(11)的顶面,上剪切盒(6)由第一侧限柱(24)和第二侧限柱(27)固定,第一侧限柱(24)连接第一垂直滑轨(10),第二侧限柱(27)通过伸缩臂(28)与第三侧限柱(29)相连,第三侧限柱(29)连接第二垂直滑轨(30),上剪切盒(6)通过滚珠轴排(12)对准下剪切盒(7),上剪切盒(6)内安装上盒试样(11),下剪切盒(7)内安装下盒试样(14),下剪切盒(7)连接下盒扩展板(13),下剪切盒(7)连接轨道车(8),轨道车(8)可沿水平滑轨(17)移动到载样台(5)之上,水平滑轨(17)与加载框架(2)连接,第一千斤顶(15)连接第一支撑底座(16),第二千斤顶(19)连接第二支撑底座(18),下剪切盒(7)连接传力杆(20)和水平位移计(23),连接端头(21)与水平加载轴(22)对准,水平加载轴(22)连接第二伺服电机(4);上盒冷冻液入口(31)、上盒冷冻液出口(32)、下盒冷冻液入口(33)、下盒冷冻液出口(34)分别和制冷机连接,用于提供上盒试样(11)和下盒试样(14)冷冻,上剪切盒(6)和下剪切盒(7)内均设有冷冻液管路(35),用于冷冻液在上剪切盒(6)和下剪切盒(7)内部流通,冷冻液采用酒精;下剪切盒(7)内部预埋测温环(36),用于量测下盒试样(14)的温度;上剪切盒(6)尺寸为长500mm宽500mm,连接第一侧限柱(24)一侧的上剪切盒(6)的盒壁高为445mm,连接第二侧限柱(27)一侧的上剪切盒(6)的盒壁高为155mm,下剪切盒(7)尺寸为长500mm宽500mm,连接下盒扩展板(13)一侧的下剪切盒(7)的盒壁高为155mm,连接传力杆(20)一侧的下剪切盒(7)的盒壁高为445mm,滚珠轴排(12)倾角为30°,上剪切盒(6)和下剪切盒(7)均采用质量轻强度高的合金材料,且进行阳极电镀防腐处理,上剪切盒(6)和下剪切盒(7)的内壁四个角为圆形设计,圆角半径为30mm~60mm,上剪切盒(6)可以沿下盒扩展板(13)滑动,第一侧限柱(24)可以沿第一垂直滑轨(10)垂直滑动,第三侧限柱(29)可以沿第二垂直滑轨(30)垂直滑动,第一伺服电机(3)和第二伺服电机(4)通过反力架(1)施加力,反力架(1)和加载框架(2)以及加压板(26)均采用高强度不锈钢材料,加压板(26)与上剪切盒(6)间的缝隙间隔为2mm~4mm,滚珠轴排(12)、下盒扩展板(13)和水平滑轨(17)均为高强度不锈钢材料,且表面均涂有特富龙材料;第一伺服电机(3)和第二伺服电机(4)均可以进行快进快退操作,也可以进行匀速应变加载和应力加载,应变剪切速率为0.02~5.00mm/min,最大出力可达1000kN,出力测量精度可达0.5%FS,应力剪切速率为100~600kN/min;垂直位移计(9)的最大量程为150mm,测量精度可达1mm,水平位移计(23)的最大量程为170mm,测量精度可达1mm。
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