一種飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置，它包括基座（17）、安裝在基座（17）上有機玻璃筒（14）、連接螺桿（13），安裝在有機玻璃筒（14）上的頂板（8），頂板（8）連接有連接桿（7），連接桿（7）與機玻璃筒（14）內的水下荷重傳感器（9）相連，水下荷重傳感器（9）下端依次與試樣帽（11）和拉伸帽（10）相連。本實用新型所述的三軸試驗系統(tǒng)結構設計合理，連接牢固，穩(wěn)定性好，軸壓控制更精確，應用范圍更規(guī)范，可用于精確控制土體的復雜應力路徑。
【專利說明】一種飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置
所屬【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測試飽和土變形、強度特性的試驗儀器，尤其涉及一種能精確模擬土體應力路徑，能自動處理試驗數(shù)據(jù)，實時生成試驗圖表的三軸試驗系統(tǒng)的拉伸裝置。

【背景技術】
[0002]三軸儀是用于測試土體變形、強度特性的土工試驗儀器，考慮土體真實應力路徑的三軸試驗能夠建立反映原位土體真實力學行為的本構關系，對于科學研究以及土木工程設計具有重大意義。
[0003]現(xiàn)有技術的三軸儀自動化程度很低，有的完全依靠手動操作，模擬應力路徑的功能差，甚至不具備這樣的功能。例如應變控制式三軸儀，由于試驗土樣的豎向最大主應力完全依賴于圍壓和土樣豎向應變速率，所以無法模擬土樣的應力路徑。常規(guī)的應力控制式三軸儀使用砝碼施加軸向力，受限于加載方式和自動化低，只能模擬簡單的應力路勁。
[0004]經過專利文獻檢索，現(xiàn)有技術在應力路徑和試驗自動化方面對常規(guī)三軸儀做了一些有益的探索和改進，例如:(1) 一種應力路徑自動控制三軸儀(中國專利申請?zhí)枮?201110253505.5)，將常規(guī)應變控制式三軸儀的軸向加壓系統(tǒng)換成由微機控制的氣壓加壓系統(tǒng)，從而實現(xiàn)了應力控制式三軸儀的功能，但是受到氣壓加載能力和控制靈活性的限制，難以模擬復雜的應力路徑。(2)—種基于拉壓扭剪耦合的應力路徑三軸儀(中國專利申請?zhí)枮?201310064907.X)，軸向荷載通過電動機以及軸向傳動絲杠來施加，對于土樣豎向變形速率較大的情況軸向荷載的可控性較差，因此能夠模擬的應力路徑十分有限。(3)—種應力路徑全自動液壓伺服控制式剛柔性多功能三軸儀(中國專利申請?zhí)?201210315390.2)，雖然實現(xiàn)了伺服液壓控制應力路徑，但是由于軸向荷載采用的是反力架豎向加載，并且將荷重傳感器置于壓力室外部，會導致施加于土樣的軸向力無法消除傳力桿摩擦力的影響，試驗精確度不高。


【發(fā)明內容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的以下不足，提供一種自動化程度高，可精確控制土體的復雜應力路徑出種應力路徑)的飽和土應力路徑全自動三軸實驗的拉伸裝置。
[0006]技術方案:為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采取的技術方案為:
[0007]一種飽和土應力路徑全自動三軸實驗的拉伸裝置，它包括:基座、安裝在基座上有機玻璃筒、連接螺桿，安裝在有機玻璃筒上的頂板，所述頂板連接有連接桿，連接桿與機玻璃筒內的水下荷重傳感器相連，水下荷重傳感器下端依次與試樣帽和拉伸帽相連；
[0008]作為優(yōu)選方案，以上所述的飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置，所述的基座包括包括上螺桿、下螺桿、連接上螺桿和下螺桿的螺桿連接套，下螺桿外設有下螺桿隔套，下螺桿貫穿懸臂梁，懸臂梁由螺桿連接套和下螺桿隔套夾緊，所述的下螺桿的下端安裝有下活塞，下膜片安裝在下活塞和密封螺母之間，且下膜片的邊耳固定在壓力室基座的內壁上，所述的下膜片與壓力室基座底部形成一個與基座進水口連通的小空腔，所述的上螺桿的上端安裝上活塞，上膜片安裝在上活塞和試樣座活塞之間，上膜片的邊耳固定在壓力室基座的內壁上，試驗座活塞的頂面安裝有試樣座和試樣座底板，試驗座活塞外周安裝有下封板。
[0009]與現(xiàn)有技術對比，本發(fā)明的有益效果是:
[0010]本發(fā)明提供的飽和土應力路徑全自動三軸實驗的拉伸裝置，結構設計合理，連接牢固，應用水下荷重傳感器采集軸壓，軸壓控制更精確，應用范圍更規(guī)范。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置的結構示意圖。
[0012]圖2是飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置中基座的剖面圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀了本實用新型之后，本領域技術人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
[0014]如圖1和圖2所示，一種飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置，它包括基座(17)、安裝在基座(17)上有機玻璃筒(14)、連接螺桿(13)，安裝在有機玻璃筒(14)上的頂板(8 )，所述頂板(8 )連接有連接桿(7 )，連接桿(7 )與機玻璃筒(14)內的水下荷重傳感器
(9)相連，水下荷重傳感器(9)下端依次與試樣帽(11)和拉伸帽(10)相連。
[0015]以上所述的飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置，所述的基座(17)包括包括上螺桿(39 )、下螺桿(41)、連接上螺桿(39 )和下螺桿(41)的螺桿連接套(40 )，下螺桿(41)外設有下螺桿隔套(43)，下螺桿(41)貫穿懸臂梁(42)，懸臂梁(42)由螺桿連接套(40)和下螺桿隔套(43)夾緊，所述的下螺桿(41)的下端安裝有下活塞(45)，下膜片(44)安裝在下活塞(45)和密封螺母(46)之間，且下膜片(44)的邊耳固定在壓力室基座(17)的內壁上，所述的下膜片(44)與壓力室基座(17)底部形成一個與基座進水口連通的小空腔，所述的上螺桿(39 )的上端安裝上活塞(38 )，上膜片(37 )安裝在上活塞(38 )和試樣座活塞(36 )之間，上膜片(37)的邊耳固定在壓力室基座(17)的內壁上，試驗座活塞(36)的頂面安裝有試樣座(47 )和試樣座底板(34)，試驗座活塞(36 )外周安裝有下封板(35 )。
[0016]由于壓力室基座(17)內部安裝了上膜片(37)、下膜片(44)，因此在軸向荷載施加過程中，(上螺桿(39)、下螺桿(41 )、螺桿連接套(40)和下螺桿隔套(43)構成的豎向活動構件與壓力室基座(17 )內壁的摩擦非常小，可確保軸向荷載施加的準確度。軸向荷載的自動采集依靠安裝于連接桿(7)的水下荷重傳感器(9)。
[0017]連接桿(7)可以通過緊固密封機構與壓力室頂板(8)牢固連接，荷重傳感器(9)的數(shù)據(jù)采集線可從連接桿(7)的中間引出到外面，通過水下荷重傳感器(9)采集試樣的軸向荷載能夠完全消除連接桿(7)與壓力室頂板(8)之間的摩擦力，從而可保證軸向荷載采集的精確度。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明最佳具體實施方法，但本發(fā)明的構造特征并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員，在本發(fā)明領域內，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在權利要求范圍內。
【權利要求】
1.一種飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置，其特征在于，它包括基座(17)、安裝在基座(17)上有機玻璃筒(14)、連接螺桿(13)，安裝在有機玻璃筒(14)上的頂板(8)，所述頂板(8)連接有連接桿(7)，連接桿(7)與機玻璃筒(14)內的水下荷重傳感器(9)相連，水下荷重傳感器(9)下端依次與試樣帽(11)和拉伸帽(10)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的飽和土應力路徑全自動三軸實驗拉伸裝置，其特征在于，所述的基座(17)包括包括上螺桿(39)、下螺桿(41)、連接上螺桿(39)和下螺桿(41)的螺桿連接套(40)，下螺桿(41)外設有下螺桿隔套(43)，下螺桿(41)貫穿懸臂梁(42)，懸臂梁(42)由螺桿連接套(40)和下螺桿隔套(43)夾緊，所述的下螺桿(41)的下端安裝有下活塞(45)，下膜片(44)安裝在下活塞(45)和密封螺母(46)之間，且下膜片(44)的邊耳固定在壓力室基座(17)的內壁上，所述的下膜片(44)與壓力室基座(17)底部形成一個與基座進水口(18)連通的小空腔，所述的上螺桿(39)的上端安裝上活塞(38)，上膜片(37)安裝在上活塞(38)和試樣座活塞(36)之間，上膜片(37)的邊耳固定在壓力室基座(17)的內壁上，試驗座活塞(36)的頂面安裝有試樣座(47)和試樣座底板(34)，試驗座活塞(36)外周安裝有下封板(35)。
【文檔編號】G01N3/02GK204101364SQ201420362494
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權日:2014年7月2日
【發(fā)明者】季李通, 姜淮莉 申請人:南京力淮軟件科技有限公司