膨胀土二维膨胀仪制造技术

本发明专利技术涉及膨胀土二维膨胀仪，可有效解决膨胀仪同时测得竖向和侧向两个方向的膨胀变形和膨胀力的问题，技术方案是，包括试验台和设置在试验台上的压力室，压力室是由上下相间设置的底板、顶板和前、后相间设置的前夹板、后夹板围成的左右两端开口的方形管状结构，两侧压板、加压板、底板、前夹板和后夹板之间共同围成的空间构成试验土样的容纳空间，滑动机构经柔性绳与设置在试验台上的加载机构相连，传压板上设置有用于测量其竖向位移的第一位移传感器，传力杆上设置有用于测量其水平位移的第二位移传感器；本发明专利技术结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，一台仪器即可进行膨胀变形或膨胀力试验，使用方便，效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及试验仪器，特别是一种膨胀土二维膨胀仪。
技术介绍
膨胀土是一种遇水膨胀的特殊土，其膨胀性会对周围的工程造成危害。因此测定膨胀土在恒定荷载作用下的膨胀变形，以及恒定体积下的膨胀力，有助于指导工程实践。传统的膨胀土膨胀仪是在一维固结仪的基础上发展起来的，它仅能测得有侧限条件下的竖向膨胀变形或膨胀力，无法得到侧向的膨胀变形或膨胀力。而通过常规三轴仪改装的三轴膨胀仪仅能测得体积变形，无法直接测得侧向变形，更不能测得膨胀力。基于此原因，探索一种能够同时测得竖向和侧向两个方向的膨胀变形和膨胀力的仪器来进行膨胀试验，是本领域技术人员渴望解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种膨胀土二维膨胀仪，可有效解决膨胀仪同时测得竖向和侧向两个方向的膨胀变形和膨胀力的问题。本专利技术解决的技术方案是， 一种膨胀土二维膨胀仪，包括试验台和设置在试验台上的压力室，压力室是由上下相间设置的底板、顶板和前、后相间设置的前夹板、后夹板围成的左右两端开口的方形管状结构，底板上开有上下贯通的进水孔，进水孔上方在顶板上开有上下贯通的加载通道，进水孔下方在试验台下部设置有固定板，固定板上经转轴装有杠杆，杠杆的两端分别设置有平衡锤和砝码盘，砝码盘与转轴之间在杠杆上经轴承装有竖直的加压杆，加压杆经试验台上的通孔向上伸出试验台上端面，通孔处的加压杆上设置有螺纹段，试验台上方和下方在加压杆的螺纹段上分别设置有固定螺母，加载通道上方在加压杆上部装有水平的传压板，传压板上固定装有竖直向下经加载通道伸入压力室内的螺杆，伸入一端的下端部设置有水平的加压板，加压板与传压板之间的螺杆上设置有第一应力传感器，加压板左右两侧在底板、顶板之间设置有沿压力室内腔左右滑动的侧压板，两侧压板、加压板、底板、前夹板和后夹板之间共同围成的空间构成试验土样的容纳空间，两侧压板外侧分别经传力杆与设置在试验台上的滑动机构相连，传力杆上分别设置有第二应力传感器和可拆卸的销钉，试验台上设置有与销钉相对应的固定孔，构成侧压板的定位结构，滑动机构经柔性绳与设置在试验台上的加载机构相连，传压板上设置有用于测量其竖向位移的第一位移传感器，传力杆上设置有用于测量其水平位移的第二位移传感器。本专利技术结构新颖独特，简单合理，易生产，易操作，成本低，一台仪器即可进行膨胀变形或膨胀力试验，使用方便，效果好，是膨胀土试验装置上的创新。【附图说明】图1为本专利技术的剖面主视图。图2为本专利技术的俯视图。图3为本专利技术加压杆与试验台连接位置的局部剖面示意图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。由图1-3给出，本专利技术包括试验台I和设置在试验台上的压力室，压力室是由上下相间设置的底板5、顶板10和前、后相间设置的前夹板3、后夹板4围成的左右两端开口的方形管状结构，底板5上开有上下贯通的进水孔29，进水孔上方在顶板上开有上下贯通的加载通道11，进水孔29正下方在试验台上同样开有的通孔，该通孔与进水孔相连通，共同形成试验空间的进水通道，进水孔46下方在试验台下部设置有固定板23，固定板23上经转轴22装有杠杆20，杠杆20的两端分别设置有平衡锤24和砝码盘25，砝码盘25与转轴22之间在杠杆20上经轴承21装有竖直的加压杆19，加压杆19经试验台上的通孔Ia向上伸出试验台上端面，通孔处的加压杆上设置有螺纹段19a，试验台上方和下方在加压杆的螺纹段上分别设置有固定螺母45，用于将加压杆与试验台固定或分离，加载通道11上方在加压杆19上部装有水平的传压板16，传压板16上固定装有竖直向下经加载通道伸入压力室内的螺杆14，伸入一端的下端部设置有水平的加压板12，加压板12与传压板16之间的螺杆上设置有第一应力传感器13，加压板12左右两侧在底板5、顶板10之间设置有沿压力室内腔左右滑动的侧压板7，两侧压板、加压板、底板、前夹板和后夹板之间共同围成的空间构成试验土样47的容纳空间，两侧压板7外侧分别经传力杆26与设置在试验台上的滑动机构相连，传力杆26上分别设置有第二应力传感器28和可拆卸的销钉30，试验台上设置有与销钉相对应的固定孔，构成侧压板的定位结构，滑动机构经柔性绳40a与设置在试验台上的加载机构相连，传压板16上设置有用于测量其竖向位移的第一位移传感器17，第一位移传感器17由第一传感器支架18固定，传力杆26上设置有用于测量其水平位移的第二位移传感器44，第二位移传感器44由第二传感器支架43固定。为保证使用效果，所述的进水孔29处在底板5上开有槽，槽内设置有上端面与底板上表面齐平的底座6，底座上均布有上下贯通的通水孔6a，通水孔6a与进水孔29相连通，构成过水通道，试验土样47放置在底座6上，试验土样47与其正上方的加压板12之间设置有顶帽8，顶帽上均布有上下贯通的透气孔； 所述的滑动机构有两个，分别与两侧压板7 —一对应，每个滑动机构均包括刚性杆33a、33b，装在所述刚性杆两端的主动轴34a、34b、从动轴31a、31b，主动轴上装有主动轮、从动轴上装有从动轮，如图2所示，主动轴34a上装有主动轮35a，从动轴31a上装有从动轮35b，主动轴34b上装有主动轮32a，从动轴31b上装有从动轮32b，主动轮和从动轮均置于试验台两侧的承台42上，传力杆26的一端与侧压板7固定在一起，另一端与主动轴固定在一起，从动轴上装有柔性绳，柔性绳与设置在试验台上的加载机构相连，构成侧压板的驱动结构，两滑动机构交叉重叠处可在轴上设置穿孔36，刚性杆可从穿孔内穿过，以保证两滑动机构位于同一水平高度； 所述的加载机构包括大直径轮39和与所述大直径轮同心并排装在一起的小直径轮37，大直径轮经轮架38设置在试验台上，柔性绳40a与小直径轮相连，大直径轮上绕装有加载用柔性绳40b，加载用柔性绳40b的自由端装有托盘41，托盘41上放置砝码会带动大直径轮39转动，从而使小直径轮37转动，小直径轮37上的柔性绳40a对从动轴施加拉力，拉力通过刚性杆传递至主动轴，进而主动轴将力通过传力杆传递给侧压板7，最终施加于试样上，大直径轮39的直径大于小直径轮37，使得在托盘41上施加较小的荷载就可以施加试样侧面以较大作用力； 所述的侧压板7上、下端面均装有两个以上滚轮27，滚轮27分别与底板5、顶板10接触，侧压板7可在顶板与底板间滑动，滚轮的安装可减少侧压板与顶板、底板间的摩擦，且保持侧压板的稳定性； 所述的顶板与底板的间距大于试验土样47的高度，使得试样在竖向、侧向可充分膨胀，侧压板7高度大于试验土样高度，当试样膨胀后，侧压板仍可以对当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀土二维膨胀仪，包括试验台（1）和设置在试验台上的压力室，其特征在于，压力室是由上下相间设置的底板（5）、顶板（10）和前、后相间设置的前夹板（3）、后夹板（4）围成的左右两端开口的方形管状结构，底板（5）上开有上下贯通的进水孔（29），进水孔上方在顶板上开有上下贯通的加载通道（11），进水孔（46）下方在试验台下部设置有固定板（23），固定板（23）上经转轴（22）装有杠杆（20），杠杆（20）的两端分别设置有平衡锤（24）和砝码盘（25），砝码盘（25）与转轴（22）之间在杠杆（20）上经轴承（21）装有竖直的加压杆（19），加压杆（19）经试验台上的通孔（1a）向上伸出试验台上端面，通孔处的加压杆上设置有螺纹段（19a），试验台上方和下方在加压杆的螺纹段上分别设置有固定螺母（45），加载通道（11）上方在加压杆（19）上部装有水平的传压板（16），传压板（16）上固定装有竖直向下经加载通道伸入压力室内的螺杆（14），伸入一端的下端部设置有水平的加压板（12），加压板（12）与传压板（16）之间的螺杆上设置有第一应力传感器（13），加压板（12）左右两侧在底板（5）、顶板（10）之间设置有沿压力室内腔左右滑动的侧压板（7），两侧压板、加压板、底板、前夹板和后夹板之间共同围成的空间构成试验土样（47）的容纳空间，两侧压板（7）外侧分别经传力杆（26）与设置在试验台上的滑动机构相连，传力杆（26）上分别设置有第二应力传感器（28）和可拆卸的销钉（30），试验台上设置有与销钉相对应的固定孔，构成侧压板的定位结构，滑动机构经柔性绳（40a）与设置在试验台上的加载机构相连，传压板（16）上设置有用于测量其竖向位移的第一位移传感器（17），传力杆（26）上设置有用于测量其水平位移的第二位移传感器（44）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾景超，黄志全，齐彦欣，王安明，孙大鹏，王江锋，周进，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南;41