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[發明專利]一種新型土工動力直剪試驗裝置有效

專利信息
申請號: 201710113419.1 申請日: 2017-02-28
公開(公告)號: CN106644768B 公開(公告)日: 2023-04-07
發明(設計)人: 王帥;雷學文;董云潔;孟慶山;徐亞飛;周疆豪;蘇鍵;龔嶼;衛一豐 申請(專利權)人: 武漢科技大學
主分類號: G01N3/24 分類號: G01N3/24
代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 薛玲
地址: 430081 湖北*** 國省代碼: 湖北;42
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 新型 土工 動力 試驗裝置
【權利要求書】:

1.一種新型土工動力直剪試驗裝置,包括直剪儀(100)和用于采集試樣位置變化數信息的傳感采集模塊(600),其特征在于:還包括直剪模塊(200),水位波動模塊(300),干濕循環模塊(400)和試樣變形監測模塊(500);

所述直剪儀(100)包括用于放置試樣的透明玻璃試樣盒和底座(107),所述透明玻璃試樣盒包括上下對稱扣合的方形試樣盒a(101a)和方形試樣盒b(101b),試樣盒內從上到下依次設有加載蓋(103)、頂部透水石(102a)、試樣A和底部透水石(102b),所述的方形試樣盒b(101b)底部側邊開設有與試樣盒內部貫通的進水口(104),方形試樣盒b(101b)底部底面嵌設有方形試樣盒滾珠槽(105)和滾珠(106),所述的方形試樣盒b(101b)周向外側壁上開設有滑動槽(110),所述的底座(107)為十字型支座,支座中部上方設有方形試樣盒固定支架(109),底座(107)中部上表面開設有底座滾珠槽(108);

所述直剪模塊(200)對稱分布在直剪儀(100)四周,直剪模塊活動端與直剪儀(100)相連,用于為試樣提供水平載荷;

所述水位波動模塊(300)連接在直剪儀(100)一側,用于模擬潮汐荷載;

所述干濕循環模塊(400)與直剪儀(100)底部連接,用于模擬降雨和蒸發;

所述試樣變形監測模塊(500)設置在直剪儀(100)側邊,用于觀測并記錄試樣在實驗過程中的變形;

所述傳感采集模塊(600)的測量端安裝在直剪儀(100)周圍,輸出端與計算機相連,用于檢測試樣試驗過程中位移變化;

所述水位波動模塊(300)包括水箱(301),所述水箱(301)底部連接有平板狀的升降臺(302),所述升降臺(302)底部連接有電動推桿(303),所述電動推桿(303)由驅動器(304)驅動,并由控制器(305)控制,所述水箱(301)為圓筒狀結構,水箱側壁從上至下依次設置有水箱進水口(310a)、水箱溢水口(310b)和水箱出水口(310c),所述水箱出水口(310c)與直剪儀(100)的進水口(104)連接;

所述干濕循環模塊(400)包括PID溫控系統(410)和三通閥門(420),所述三通閥門(420)一端用于連接直剪儀(100)的進水口(104),一端與PID溫控系統(410)連接,另一端用于連接水位波動模塊的水箱出水口(310c)。

2.如權利要求1所述的一種新型土工動力直剪試驗裝置,其特征在于:所述直剪模塊(200)包括氣缸加載系統和/或電動推桿加載系統,所述的氣缸加載系統包括依次連接的水平氣缸(201)、空氣壓縮機(202)、調壓閥(203)和豎向氣缸(206),所述水平氣缸(201)水平安裝于十字型底座(107)四周,所述豎向氣缸(206)安裝于加載蓋(103)正上方,由調壓閥(203)輸出壓力;所述的電動推桿加載系統包括相連接的水平電動推桿(204)和水平電動推桿驅動器(205),水平電動推桿驅動器(205)與計算機連接。

3.如權利要求1所述的一種新型土工動力直剪試驗裝置,其特征在于:所述試樣變形監測模塊(500)包括高清攝像頭(501)和一對呈一定角度連接的平面鏡(502),所述高清攝像頭(501)和平面鏡(502)相對布置,周向設置在直剪儀(100)側邊。

4.如權利要求1所述的一種新型土工動力直剪試驗裝置,其特征在于:所述傳感采集模塊(600)包括霍爾元件(601)、永久磁鐵(602)、拉壓傳感器(603)、鐵板(604)和位移計(605);所述霍爾元件(601)和永久磁鐵(602)為標準件,霍爾元件(601)安裝在方形試樣盒a(101a)下方四條邊緣線的中點,永久磁鐵(602)安裝在方形試樣盒b(101b)上方四條邊緣線的中點,和霍爾元件(601)一一對應;所述拉壓傳感器(603)活動端安裝在方形試樣盒b(101b)四周的滑動槽(110)內,在拉壓傳感器(603)活動端頂端裝有軸端滾珠(603a),軸端滾珠(603a)在滑動槽(110)內滑動,拉壓傳感器(603)輸出端與水平氣缸(201)或水平電動推桿(204)相連;所述位移計(605)為標準件,其測量端和鐵板(604)相連,鐵板(604)水平安裝在加載蓋(103)的正上方,位移計(605)的輸出端和計算機相連。

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