一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，包括直剪儀主機(jī)、壓縮儀主機(jī)，其特征在于：直剪儀主機(jī)和壓縮機(jī)主機(jī)共用一套油泵站，形成一套液壓系統(tǒng)，且與同一測(cè)量控制系統(tǒng)連接；本實(shí)用新型設(shè)置了防摩擦裝置和防側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)及防上翹機(jī)構(gòu)，使試驗(yàn)時(shí)剪切盒垂直、平行移動(dòng)摩擦阻力最小，提高了試驗(yàn)精度；本實(shí)用新型將大型直剪儀和大型壓縮儀的操作控制系統(tǒng)合并在一起，共用一套油泵站，減少了能源消耗和制造成本；本實(shí)用新型能分別各自使用各自主機(jī)，能同時(shí)進(jìn)行直剪和壓縮試驗(yàn)，方便實(shí)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀。

【背景技術(shù)】
[0002]在巖土工程領(lǐng)域，常常需要通過(guò)試驗(yàn)獲取目標(biāo)工程區(qū)域巖土體的力學(xué)參數(shù)指標(biāo)，目前主要通過(guò)大、小三軸試驗(yàn)，直剪試驗(yàn)，壓縮試驗(yàn)等試驗(yàn)來(lái)得出巖土體的強(qiáng)度指標(biāo)，但往往需要分別通過(guò)直剪儀和壓縮儀得出各自的數(shù)據(jù)，操作復(fù)雜繁瑣，工作效率低，因此提供一種能解決上述一個(gè)或多個(gè)技術(shù)問(wèn)題的直剪、壓縮兩用測(cè)試儀成為亟需。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于測(cè)定粗顆土粒的抗剪強(qiáng)度和變形特性的新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，包括直剪儀主機(jī)、壓縮儀主機(jī)，其特征在于:直剪儀主機(jī)和壓縮機(jī)主機(jī)共用一套油泵站，形成一套液壓系統(tǒng)，且與同一測(cè)量控制系統(tǒng)連接，其中:
[0006]所述直剪儀主機(jī)包括直剪儀機(jī)架、設(shè)置在直剪儀機(jī)架內(nèi)的供試樣安裝的剪切盒、設(shè)置在剪切盒上方的對(duì)試樣施加垂直剪切力的直剪垂直油缸、設(shè)置在剪切盒一側(cè)的對(duì)試樣施加水平剪切力的直剪水平油缸和傳力板組合，所述直剪儀機(jī)架包括固定在地面上的底梁，所述剪切盒包括固定安裝在底梁上的下剪切盒和設(shè)置在下剪切盒上方的上剪切盒，所述上剪切盒、下剪切盒之間設(shè)置有開(kāi)縫滾柱，所述下剪切盒底部設(shè)有滾柱排與位于底梁連接；
[0007]所述壓縮儀主機(jī)包括壓縮儀機(jī)架和設(shè)置在壓縮儀機(jī)架內(nèi)的固結(jié)油缸、試樣容器、飽和水槽、設(shè)置在試樣容器底部的小車(chē)；
[0008]所述液壓系統(tǒng)設(shè)置有垂直剪切、水平剪切、固結(jié)三個(gè)載荷通道，每個(gè)載荷控制通道由動(dòng)力部分和控制部分組成，動(dòng)力部分包括油泵，所述出油管道上設(shè)有插裝式溢流閥，控制部分包括油缸，油缸通過(guò)隔板接頭與電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥和電磁換向閥氣路連接，所述氣路設(shè)有壓力表，所述電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥通過(guò)隔板接頭與動(dòng)力部分連接；
[0009]所述的測(cè)量控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，包括分別設(shè)置在上剪切盒與下剪切盒相對(duì)移動(dòng)的表面、下剪切盒與直剪水平油缸相對(duì)移動(dòng)的表面及下剪切盒與機(jī)架相接處、試樣容器的傳力板上方的垂直位移傳感器、水平位移傳感器、固結(jié)位移傳感器，還包括工業(yè)控制器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集器；
[0010]所述直剪垂直油缸、直剪水平油缸、固結(jié)油缸分別由垂直位移傳感器、水平位移傳感器、固結(jié)位移傳感器控制，所述垂直位移傳感器、水平位移傳感器、固結(jié)位移傳感器通過(guò)信號(hào)處理電路和放大電路與液壓系統(tǒng)中的電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥連接，并由測(cè)量控制系統(tǒng)控制。
[0011]優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012]1.設(shè)置了防摩擦裝置和防側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)及防上翹機(jī)構(gòu)，使試驗(yàn)時(shí)剪切盒垂直、平行移動(dòng)摩擦阻力最小，提聞了試驗(yàn)精度；
[0013]2.將大型直剪儀和大型壓縮儀的操作控制系統(tǒng)合并在一起，共用一套油泵站，減少了能源消耗和制造成本；
[0014]3.能分別各自使用各自主機(jī)，能同時(shí)進(jìn)行直剪和壓縮試驗(yàn)，方便實(shí)用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型液壓氣動(dòng)控制原理圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型直剪儀主機(jī)主視圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型直剪儀主機(jī)俯視圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型直剪儀主機(jī)左視圖。
[0019]圖5為本實(shí)用新型壓縮儀主機(jī)主視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型提供了一種用于測(cè)定粗顆粒土的抗剪強(qiáng)度、變形與時(shí)間關(guān)系的專(zhuān)用設(shè)備，通過(guò)本實(shí)用新型了解粗顆粒土和壓力的關(guān)系、變形與時(shí)間的關(guān)系，以便計(jì)算土的壓縮系數(shù)、壓縮指數(shù)、回彈指數(shù)、體積壓縮指數(shù)、壓縮模量、固結(jié)系數(shù)和先期固結(jié)壓力。
[0021]由圖1-5可知，本實(shí)用新型所述直剪儀機(jī)架還包括通過(guò)螺栓與底梁8固定連接的左側(cè)梁9、右側(cè)梁10，通過(guò)螺栓與左側(cè)梁9、右側(cè)梁10固定的上橫梁7，和通過(guò)地腳螺釘固定在地上的底梁8組成封閉式框架，所述水平油缸4通過(guò)螺釘固定在右側(cè)梁10上，所述垂直油缸3通過(guò)螺釘與上橫梁7固定。本實(shí)用新型所述剪切盒的前后側(cè)壁上設(shè)置有對(duì)剪切盒的移動(dòng)方向進(jìn)行導(dǎo)向的上剪切盒導(dǎo)向塊17、下剪切盒導(dǎo)向塊18。本實(shí)用新型所述剪切盒的前后固定有側(cè)向?qū)虬?3和側(cè)向滾針排21。本實(shí)用新型所述下剪切盒2內(nèi)底部設(shè)置有透水板20。本實(shí)用新型所述剪切盒左端設(shè)有左反力墊塊19。本實(shí)用新型所述油泵包括分別與固結(jié)油缸、直剪垂直缸、直剪水平缸連接的三個(gè)，且與直剪垂直缸和直剪水平缸連接的油泵為雙聯(lián)泵。
[0022]本實(shí)用新型的技術(shù)特點(diǎn)是將大型直剪儀和大型壓縮儀的測(cè)量控制系統(tǒng)合并在一起，并用一套油泵站，構(gòu)成液壓系統(tǒng)，保留各自的主機(jī)，能同時(shí)進(jìn)行直剪和壓縮試驗(yàn)。
[0023]本實(shí)用新型直剪儀主機(jī)包括分別在垂直、水平方向安裝有垂直油缸、水平油缸的封閉框式機(jī)架，機(jī)架內(nèi)設(shè)有上剪切盒和下剪切盒，上、下剪切盒底部設(shè)有滾動(dòng)減少摩擦機(jī)構(gòu)、側(cè)部設(shè)有防側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和防上翹動(dòng)機(jī)構(gòu)，滾動(dòng)減少摩擦機(jī)構(gòu)包括開(kāi)縫滾柱，防側(cè)向轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括側(cè)向滾針排；
[0024]壓縮儀主機(jī)包括安裝有垂直方向加載的垂直油缸的兩柱式主機(jī)框架，還包括設(shè)置在壓縮儀機(jī)架內(nèi)的浮圈式試樣壓縮容器、透水板、傳力板、移動(dòng)試樣容器的小車(chē)和軌道；
[0025]所述的液壓系統(tǒng)設(shè)有垂直、水平、固結(jié)三個(gè)載荷控制通道，均包括液壓換向閥、壓力調(diào)節(jié)穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、壓力表、液壓?dǎo)管和液壓泵站，分別與各自加載油缸連接，并由測(cè)量控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加載控制。
[0026]每個(gè)載荷控制通道由動(dòng)力部分和控制部分組成，動(dòng)力部分包括與電機(jī)連接的為系統(tǒng)提供動(dòng)力的油泵，所述油泵的進(jìn)油管道和出油管道上都設(shè)有油濾，所述出油管道上設(shè)有插裝式溢流閥進(jìn)行壓力控制；控制部分包括油缸，油缸通過(guò)隔板接頭與電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥和電磁換向閥氣路連接，所述氣路設(shè)有壓力表，所述電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥通過(guò)隔板接頭與動(dòng)力部分連接。
[0027]所述的測(cè)量控制系統(tǒng)安裝在直剪、壓縮綜合操作控制屏內(nèi)，由計(jì)算機(jī)控制，通過(guò)垂直位移傳感器、水平方向傳感器連接抗干擾濾波電路、數(shù)字顯示轉(zhuǎn)換儀表、高精度A/D轉(zhuǎn)換器和串口通訊機(jī)構(gòu)。
[0028]本實(shí)用新型所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
【權(quán)利要求】
1.一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，包括直剪儀主機(jī)、壓縮儀主機(jī)，其特征在于:直剪儀主機(jī)和壓縮機(jī)主機(jī)共用一套油泵站，形成一套液壓系統(tǒng)，且與同一測(cè)量控制系統(tǒng)連接，其中: 所述直剪儀主機(jī)包括直剪儀機(jī)架、設(shè)置在直剪儀機(jī)架內(nèi)的供試樣安裝的剪切盒、設(shè)置在剪切盒上方的對(duì)試樣施加垂直剪切力的直剪垂直油缸(3)、設(shè)置在剪切盒一側(cè)的對(duì)試樣施加水平剪切力的直剪水平油缸(4)和傳力板組合(14)，所述直剪儀機(jī)架包括固定在地面上的底梁(8)，所述剪切盒包括固定安裝在底梁(8)上的下剪切盒(2)和設(shè)置在下剪切盒(2)上方的上剪切盒(1)，所述上剪切盒(I)、下剪切盒(2)之間設(shè)置有開(kāi)縫滾柱(5)，所述下剪切盒(2)底部設(shè)有滾柱排(6)安裝在與位于底梁(7)連接； 所述壓縮儀主機(jī)包括壓縮儀機(jī)架(25)和設(shè)置在壓縮儀機(jī)架(25)內(nèi)的固結(jié)油缸(26)、試樣容器(24)、飽和水槽(29)、設(shè)置在試樣容器(24)底部的小車(chē)(23)； 所述液壓系統(tǒng)設(shè)置有垂直剪切、水平剪切、固結(jié)三個(gè)載荷通道，每個(gè)載荷控制通道由動(dòng)力部分和控制部分組成，動(dòng)力部分包括油泵，所述出油管道上設(shè)有插裝式溢流閥，控制部分包括油缸，油缸通過(guò)隔板接頭與電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥和電磁換向閥氣路連接，所述氣路設(shè)有壓力表，所述電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥通過(guò)隔板接頭與動(dòng)力部分連接； 所述的測(cè)量控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，包括分別設(shè)置在上剪切盒(I)與下剪切盒(2)相對(duì)移動(dòng)的表面、下剪切盒(2 )與直剪水平油缸(4 )相對(duì)移動(dòng)的表面及下剪切盒(2 )與機(jī)架相接處、試樣容器(24)的傳力板上方的垂直位移傳感器(15)、水平位移傳感器(16)、固結(jié)位移傳感器，還包括工業(yè)控制器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)采集器； 所述直剪垂直油缸(3)、直剪水平油缸(4)、固結(jié)油缸(26)分別由垂直位移傳感器(15)、水平位移傳感器(16)、固結(jié)位移傳感器(22)控制，所述垂直位移傳感器(15)、水平位移傳感器(16)、固結(jié)位移傳感器(22)通過(guò)信號(hào)處理電路和放大電路與液壓系統(tǒng)中的電動(dòng)比例調(diào)節(jié)閥連接，并由測(cè)量控制系統(tǒng)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，其特征在于:所述直剪儀機(jī)架還包括通過(guò)螺栓與底梁(8)固定連接的左側(cè)梁(9)、右側(cè)梁(10)，通過(guò)螺栓與左側(cè)梁(9)、右側(cè)梁(10)固定的上橫梁(7)，和通過(guò)地腳螺釘固定在地上的底梁(8)組成封閉式框架，所述水平油缸(4)通過(guò)螺釘固定在右側(cè)梁(10)上，所述垂直油缸(3)通過(guò)螺釘與上橫梁(7)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，其特征在于:所述剪切盒的前后側(cè)壁上設(shè)置有對(duì)剪切盒的移動(dòng)方向進(jìn)行導(dǎo)向的上剪切盒導(dǎo)向塊(17)、下剪切盒導(dǎo)向塊(18)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，其特征在于:所述剪切盒的前后固定有側(cè)向?qū)虬?13)和側(cè)向滾針排(21)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，其特征在于:所述下剪切盒(2)內(nèi)底部設(shè)置有透水板(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，其特征在于:所述剪切盒左端設(shè)有左反力墊塊(19 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型自動(dòng)控制的直剪、壓縮兩用儀，其特征在于:所述油泵包括分別與固結(jié)油缸、直剪垂直缸、直剪水平缸連接的三個(gè)，且與直剪垂直缸和直剪水平缸連接的油泵為雙聯(lián)泵。
【文檔編號(hào)】G01N3/24GK203981514SQ201420342260
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】張繼勛 申請(qǐng)人:成都東華卓越科技有限公司