一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置制造方法及图纸

技术编号:22163150 阅读:28 留言:0更新日期:2019-09-21 09:06
本发明专利技术公开了一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,包括MTS试验机、高低温环境箱和三轴试验系统,MTS试验机提供试验所需的作用力,高低温环境箱提供试验所需的温度。三轴试验装置包括压力室、测量系统、围压系统,通过围压系统对试样提供高低范围内稳定的围压,通过设定高低温环境箱的温度参数,精确控制试验温度,通过电脑控制各种静动力荷载,从而对各类土木工程材料进行高低温静动力三轴试验研究,尤其是对温度具有敏感性的材料,更能真实的反应不同温度环境中材料的力学特性,本发明专利技术结构合理,使用方便,效率高,既可以在不同控制温度下进行静动力三轴试验,也可以在不同稳定围压下进行静动力三轴试验,适合多种材料试验的使用。

A Temperature-controlled Static-Dynamic Tri-Axis Test Device Based on MTS Power Source

【技术实现步骤摘要】
一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置
本专利技术涉及土木工程实验设备领域,特别涉及一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置。
技术介绍
目前大部分科研院所对各类土工材料进行静动三轴试验时,很难精确控制试验过程的温度。多数试验均在零度以上条件下进行,然而当材料位于严寒地区时,这些研究成果的适用性就值得商榷了。尤其是像土体、沥青混凝土等这种对温度变化较为敏感的材料,其力学性能在低温和常温条件下的表现差异极大。此外,目前土工材料进行静动三轴试验时,一般在静三轴仪和动三轴仪上分开进行,不仅试验成本较高,而且进行静动试验结果的对比分析时,由于试验设备的不同使得分析结果存在一定的误差,对研究成果的准确性存在一定疑虑。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,本专利技术技术方案能够控制三轴试验过程的温度,从而提升实验结果的准确性。本专利技术所采用的技术方案是,一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,包括:三轴实验装置与MTS动态试验机,所述MTS动态试验机用于提供试验所需的作用力;所述三轴实验装置包括压力室、测量系统和围压系统;压力室,所述压力室包括底座,底座上竖直设置有套接的外部套筒与内筒,所述外部套筒与内筒均为密封筒;围压系统,所述围压系统包括设置在所述底座底部上的底座垫板,还包括围压室,所述围压室为外部套筒的内壁与内筒外壁之间形成的空室,外部套筒远离底座的一端还设置有排气阀门,所述排气阀门与围压室相通;测量系统,所述测量系统包括体应变测量筒,体应变测量筒通过体应变测量器阀门与内筒相通,所述测量系统还包括氮气瓶,氮气瓶通过氮气压力调节器与围压室相通。本专利技术的特点还在于:其中外部套筒还包括位于筒口的围边,围边的底部还设置有凸块,底座上设置有与凸块配合的凹槽,凸块还套设有法兰密封垫圈;其中MTS动态试验机包括两个相对外部套筒侧面平行的MTS框架柱,两个MTS框架柱一端设置有MTS横梁,MTS横梁上设置有拉压传感器,还包括T型压杆,T型压杆的水平端位于内筒内,竖直一端伸出外部套筒;拉压传感器与T型压杆的竖直端相接,两个MTS框架柱另一端设置有工作台面,工作台面上设置有基座,基座与底座相接。其中压力室还包括设置在底座表面的凹槽,凹槽位于内筒内,凹槽用于放置试件,凹槽与试件之间还设置有试件垫板;其中T型压杆的水平端与试件相接,且T型压杆与试件之间还设置有试件垫板A基座与凹槽对应设置;T型压杆与外部套筒连接处还套设有压杆密封圈;T型压杆与内筒之间还填充有泡沫密封盖,泡沫封盖使压杆和内筒之间密封连接;其中试件与内筒之间还填充有冷冻液;其中氮气瓶与氮气压力调节器之间还设置有氮气总阀;氮气压力调节器与围压室之间还设置有输气阀门;氮气压力调节器与输气阀门之间还设置有压力表;体应变测量筒与体应变测量器阀门之间还设置有可移动的卡箍;其中三轴实验装置还包括高低温环境箱,外部套筒位于高低温环境箱内;其中高低温环境箱包括箱体,箱体内设置有与箱体两侧平行的隔板,隔板一侧依次设置有发热体与风扇;箱体还设置有进气扇,进气扇位于风扇的上方,风扇的下方与进气扇对应还设置有蒸发器;箱体的外侧还设置有电控器;隔板另一侧放置压力室,拉压传感器伸出箱体,且拉压传感器与箱体的连接处还设置有隔热盖板;箱体还设置有热电偶,热电偶位于箱体放置压力室的一侧;其中箱体底部还设置有滑轮,工作台面上设置有与滑轮配合的滑轨,工作台面的两侧还设置有固定块,固定块用于限制滑轮的移动。本专利技术的有益效果是:利用本专利技术的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验系统,其结构合理,使用方便,利用MTS动态试验机提供动力,对试样施加不同的静力作用或动力作用,利用高低温环境箱提供不同的温度环境,实现不同温度下的静动力三轴试验功能,从而更真实的模拟不同环境温度下材料的静动力学性能;通过氮气对试样提供稳定的围压,保证试样不同高度处的围压相同,克服了液体压力沿高度梯形变化的缺点。附图说明图1是本专利技术的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置整体结构示意图;图2是本专利技术的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置三轴装置压力室结构示意图;图3是本专利技术的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置高低温环境箱结构示意图;图中,1.MTS动态试验机,2.MTS横梁,3.MTS框架柱,4.工作台面,5.基座,6.T型压杆,7.拉压传感器,8.三轴试验装置,9.外部套筒,10.内筒,11.围压室,12.固定锚杆,13.底座,14.底座垫板,15.法兰密封垫圈,16.压杆密封圈,17.排气阀门,18.泡沫封盖,19.凹槽,20.凸块,21.体应变测量筒,22.卡箍,23.出水管路,24.体应变测量器阀门,25.输气阀门,26.压力表,27.输气管路,28.氮气压力调节器,29.氮气总阀,30.氮气瓶,31.高低温环境箱,32.箱门,33.工作室,34.隔板,35.发热体,36.热电偶,37.风扇,38.上风道,39.下风道,40.箱体,41.进气扇,42.蒸发室,43.蒸发器,44.电控室,45.滑轨,46.滑轮,47.固定装置,48.试件,49.试件垫板,50.试件垫板A,51.隔热盖板。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,如图1所示,包括:三轴实验装置8与MTS动态试验机1,MTS动态试验机1用于提供试验所需的作用力;MTS动态试验机1包括两个相对外部套筒9侧面平行的MTS框架柱3,两个MTS框架柱3一端设置有MTS横梁2,MTS横梁2上设置有拉压传感器7,还包括T型压杆6,T型压杆6的水平端位于内筒10内,竖直一端伸出外部套筒9;拉压传感器7与T型压杆6的竖直端相接,两个MTS框架柱3另一端设置有工作台面4,工作台面4上设置有基座4,基座5与底座13相接,T型压杆6的水平端与试件48相接,基座5与凹槽19对应设置,T型压杆6与外部套筒9连接处还套设有压杆密封圈16,T型压杆6与内筒10之间还填充有泡沫密封盖18,泡沫封盖18使压杆6和内筒10之间密封连接;三轴实验装置8包括压力室、测量系统和围压系统;如图2所示,压力室,压力室包括底座13,底座13上竖直设置有套接的外部套筒9与内筒10,外部套筒9与内筒10均为密封筒,外部套筒9还包括位于筒口的围边,围边的底部还设置有凸块20,底座13上设置有与凸块20配合的凹槽,凸块20还套设有法兰密封垫圈15,压力室还包括设置在底座13表面的凹槽19,凹槽19位于内筒10内,凹槽19用于放置试件48,试件48与内筒10之间还填充有冷冻液;围压系统,围压系统用于提供稳定的压力氮气,围压系统包括设置在底座13底部上的底座垫板14,还包括围压室11,围压室11为外部套筒9的内壁与内筒10外壁之间形成的空室,外部套筒9远离底座13的一端还设置有排气阀门17,排气阀门17与围压室11相通;测量系统,测量系统用于测量试样受到的作用力及产生的变形,测量系统包括体应变测量筒21,体应变测量筒21通过体应变测量器阀门24与内筒10相通,测量系统还包括氮气瓶30,氮气瓶30通过氮气压力调节器28与围压室11相通,氮气压力调节器28能为围压室11提供不同的稳定围压;氮气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,其特征在于,包括:三轴实验装置(8)与MTS动态试验机(1),所述MTS动态试验机(1)用于提供试验所需的作用力;所述三轴实验装置(8)包括压力室、测量系统和围压系统;压力室,所述压力室包括底座(13),底座(13)上竖直设置有套接的外部套筒(9)与内筒(10),所述外部套筒(9)与内筒(10)均为密封筒;围压系统,所述围压系统包括设置在所述底座(13)底部上的底座垫板(14),还包括围压室(11),所述围压室(11)为外部套筒(9)的内壁与内筒(10)外壁之间形成的空室,外部套筒(9)远离底座(13)的一端还设置有排气阀门(17),所述排气阀门(17)与围压室(11)相通;测量系统,所述测量系统包括体应变测量筒(21),体应变测量筒(21)通过体应变测量器阀门(24)与内筒(10)相通,所述测量系统还包括氮气瓶(30),氮气瓶(30)通过氮气压力调节器(28)与围压室(11)相通。

【技术特征摘要】
1.一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,其特征在于,包括:三轴实验装置(8)与MTS动态试验机(1),所述MTS动态试验机(1)用于提供试验所需的作用力;所述三轴实验装置(8)包括压力室、测量系统和围压系统;压力室,所述压力室包括底座(13),底座(13)上竖直设置有套接的外部套筒(9)与内筒(10),所述外部套筒(9)与内筒(10)均为密封筒;围压系统,所述围压系统包括设置在所述底座(13)底部上的底座垫板(14),还包括围压室(11),所述围压室(11)为外部套筒(9)的内壁与内筒(10)外壁之间形成的空室,外部套筒(9)远离底座(13)的一端还设置有排气阀门(17),所述排气阀门(17)与围压室(11)相通;测量系统,所述测量系统包括体应变测量筒(21),体应变测量筒(21)通过体应变测量器阀门(24)与内筒(10)相通,所述测量系统还包括氮气瓶(30),氮气瓶(30)通过氮气压力调节器(28)与围压室(11)相通。2.根据权利要求1所述的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,其特征在于,所述外部套筒(9)还包括位于筒口的围边,所述围边的底部还设置有凸块(20),底座(13)上设置有与凸块(20)配合的凹槽,所述凸块(20)还套设有法兰密封垫圈(15)。3.根据权利要求1所述的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,其特征在于,所述MTS动态试验机(1)包括两个相对外部套筒(9)侧面平行的MTS框架柱(3),两个所述MTS框架柱(3)一端设置有MTS横梁(2),所述MTS横梁(2)上设置有拉压传感器(7),还包括T型压杆(6),T型压杆(6)的水平端位于内筒(10)内,竖直一端伸出外部套筒(9);所述拉压传感器(7)与T型压杆(6)的竖直端相接,两个所述MTS框架柱(3)另一端设置有工作台面(4),所述工作台面(4)上设置有基座(5),所述基座(5)与底座(13)相接。4.根据权利要求1所述的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,其特征在于,所述压力室还包括设置在底座(13)表面的凹槽(19),凹槽(19)位于所述内筒(10)内,所述凹槽(19)用于放置试件(48),凹槽(19)与试件(48)之间还设置有试件垫板(50)。5.根据权利要求3或4所述的一种基于MTS动力源的温控静动三轴试验装置,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘云贺宁致远薛星孟霄
申请(专利权)人:西安理工大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1