一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置，它包括调节系统、拉伸系统、拉力测量系统、位移测量系统和动力控制系统；所述调节系统包括可调节高度的台座、可调节位置和松紧的T型螺栓；所述拉伸系统包括用于固定试样的试样固定底板，试样固定底板分为最左侧的固定板和紧挨着的滑动板、用于固定拉力计的拉力计固定底板和与固定底板连接的标准连座线性轴承；所述拉力测量系统包括可充电式拉力测量计；所述拉力测量计与滑动板之间通过Z型刚性金属片锚接，与拉力计固定底板通过螺丝固定；所述位移测量系统包括百分表，所述百分表通过T型螺栓固定在导向轴支座上；所述动力控制系统包括转动马达和转速控制器。

【技术实现步骤摘要】
一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置
本技术属于土木试验装置领域，具体涉及一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置。
技术介绍
通常所说的土体强度主要指抗剪和抗压强度，抗拉强度相比之下由于较小常常被忽略，实际上，工程中由于土坡滑动、不均匀沉降、高土石坝的水利劈裂等都会造成土体张拉破坏，因此深入研究土体抗拉特性具有重要意义。目前，试验室测试土体试样抗拉强度的试验方法主要有：直接和间接法。间接方法主要有土梁弯曲法、径向劈裂法和轴向压裂法等，这几种方法都是通过各种假定（横断面受力假定、应力应变关系假定和弹性模量假定等），应用弹性理论或者塑性理论计算抗拉强度，理论假定作为一种理想状态，计算结果并不能代表试样实际受力情况；直接方法主要为三轴拉伸和单轴拉伸，三轴拉伸是在三轴仪上进行，破坏时的横截面难以准确测定，且侧向压力对抗拉强度的影响较大且拉力值不宜准确确定，同时仪器操作复杂，相比之下，单轴拉伸仪受力明确、直观，研究土体抗拉强度最为直接有效。目前，无论是应变还是应力控制的单轴拉伸仪都存在如下不足：1、试样直接与仪器台座接触，拉伸过程中受到摩擦力的影响较大；2、试样和试样帽之间多用树脂或冰冻法胶结，试验时容易研胶接处破坏，不能真实反应土的受拉破坏；3、由于试验过程中仪器扰动，致使试样在受拉时偏离轴心线，造成偏心受拉引起误差；4、现有的土工抗拉仪在选取试样尺寸方面并不统一，测得的试验数据参差不齐。鉴于此，有必要开发一种精确有效，且造价经济、操作简单、便于推广的、简易的抗拉强度测试装置。
技术实现思路
本技术涉的目的是针对现有土体抗拉强度试验装置存在的不足，提供一种有效的、拉伸速率可控的土体有侧限抗拉强度试验装置。为了实现上述的技术特征，本技术的目的是这样实现的：一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置，它包括调节系统、拉伸系统、拉力测量系统、位移测量系统和动力控制系统；所述调节系统包括可调节高度的台座、可调节位置和松紧的T型螺栓；所述拉伸系统包括用于固定试样的试样固定底板，试样固定底板分为最左侧的固定板和紧挨着的滑动板、用于固定拉力计的拉力计固定底板和与固定底板连接的标准连座线性轴承；所述拉力测量系统包括可充电式拉力测量计，所述拉力测量计与滑动板之间通过Z型刚性金属片锚接，与拉力计固定底板通过螺丝固定；所述位移测量系统包括百分表，所述百分表通过T型螺栓固定在导向轴支座上；所述动力控制系统包括转动马达和转速控制器。所述台座包括调节螺丝、水准器和台座金属台面，所述调节螺丝位于台座四角处，并调节台座前后水平度和左右的倾斜角度；所述水准器位于台座上，并检测台座前后的水平度。所述标准连座线性轴承通过导向轴支座与台座固定相连，所述标准连座线性轴承包括导向轴、轴座、导向轴支座、滚珠和钢球保持架。所述百分表通过T型螺栓与拉力计固定底板连接，随标准连座线性轴承的移动记录位移。所述试样固定底板分为两块，两块上均有两根试样固定柱用于固定试样。所述转动马达与转速控制器相连接，并通过转速控制器控制其转动速度，所述转速控制器与电源连接。用本抗拉强度试验装置进行试验的有益效果在于：1、土体的抗拉强度值一般较低，现有技术为人工控制拉伸速率，拉伸速率把握不准确且读数容易产生较大误差；滑动装置多用自制的滑动导槽或试样直接与仪器台座接触，拉伸过程受摩擦力影响较大且滑动过程中平稳性不好；现有的土工拉伸仪在选取试样尺寸方面不统一，所测得的试验数据参差不齐。本技术采用电动马达和转速控制器电动控制拉伸速率，同时可以准确地读取数据；滑动装置采用低摩擦力，高精度和高平稳性的标准连座线性轴承，可有效地将摩擦力的影响降至最低；2、本技术试样统一采用体积为68.23cm3的“8”字型模具，能够保证试样大小、结构的一致性。3、本土体有侧限抗拉强度试验装置，用于岩土工程试验，具有结构简单、制造成本低、操作简便、便于推广等优点，能有效解决拉伸速率不均匀和摩擦力对试验结果的影响，规范了试样的尺寸和性状，可以获得准确的受拉性状，为完善土体单轴拉伸试验研究提供了有利参考。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1为本技术整体结构示意图。图2为本技术整体结构俯视图。图中：台座1、T型螺栓2、试样固定底板3、固定板4、滑动板5、固定底板6、标准连座线性轴承7、拉力测量计8、Z型刚性金属片9、百分表10、转动马达11、转速控制器12、调节螺丝13、水准器14、导向轴15、轴座16、试样固定柱17、模具18、导向轴支座19、台座金属台面20、试样21、金属卡扣22、电源开关23。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施方式做进一步的说明。如图1-2所示，一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置，它包括调节系统、拉伸系统、拉力测量系统、位移测量系统和动力控制系统；所述调节系统包括可调节高度的台座1、可调节位置和松紧的T型螺栓2；所述拉伸系统包括用于固定试样的试样固定底板3，试样固定底板3分为最左侧的固定板4和紧挨着的滑动板5、用于固定拉力计的拉力计固定底板6和与固定底板3连接的标准连座线性轴承7；所述拉力测量系统包括可充电式拉力测量计8，所述拉力测量计8与滑动板5之间通过Z型刚性金属片9锚接，与拉力计固定底板6通过螺丝固定；所述位移测量系统包括百分表10，所述百分表10通过T型螺栓2固定在导向轴支座19上；所述动力控制系统包括转动马达11和转速控制器12。进一步的，所述台座1包括调节螺丝13、水准器14和台座金属台面20，所述调节螺丝13位于台座四角处，并调节台座1前后水平度和左右的倾斜角度；所述水准器14位于台座1上，并检测台座前后的水平度。进一步的，所述标准连座线性轴承7通过导向轴支座19与台座1固定相连，所述标准连座线性轴承7包括导向轴15、轴座16、导向轴支座19、滚珠和钢球保持架。进一步的，所述百分表10通过T型螺栓与拉力计固定底板6连接，随标准连座线性轴承7的移动记录位移。进一步的，所述试样固定底板3分为两块，两块上均有两根试样固定柱17用于固定试样。进一步的，所述转动马达11与转速控制器12相连接，并通过转速控制器12控制其转动速度，所述转速控制器12与电源连接。本技术工作过程和工作原理：开始试验前，利用特制的“8”字型模具18制取试样，试验开始时，微调台座金属台面20四角处的调节螺丝13，使台座金属台面20上的水准器14水准气泡居中，确保台座1处于水平状态。将百分表10通过T型螺栓2固定在最右侧导向轴支座19上，百分表10应确保夹紧，不晃动。然后，将治好的试样放在试样固定底板3上，使用试样固定柱17将试样固定，调节Z字型金属片9的位置，使用调节螺丝固定，放下转动马达11上的卡扣21是整个装置固定，将拉力计8和百分表10示数分别调零。最后，接通电源，调节转速控制器12的转速，打开开关，试验时位移每0.1mm记录一次拉力值，直至试样拉断，关闭开关停止工作。本土体有侧限抗拉强度试验装置，用于岩土工程试验，具有结构简单、制造成本低、操作简便、便于推广等优点，能有效解决拉伸速率不均匀和摩擦力对试验结果的影响，规范了试样的尺寸和性状，可以获得准确的受拉性状，为完善土体单轴拉伸试验研究提供了有利参考。上述实施例用来解释说明本技术，而不是对本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置，其特征在于：它包括调节系统、拉伸系统、拉力测量系统、位移测量系统和动力控制系统；所述调节系统包括可调节高度的台座（1）、可调节位置和松紧的T型螺栓（2）；所述拉伸系统包括用于固定试样的试样固定底板（3），试样固定底板（3）分为最左侧的固定板（4）和紧挨着的滑动板（5）、用于固定拉力计的拉力计固定底板（6）和与固定底板（3）连接的标准连座线性轴承（7）；所述拉力测量系统包括可充电式拉力测量计（8），所述拉力测量计（8）与滑动板（5）之间通过Z型刚性金属片（9）锚接，与拉力计固定底板（6）通过螺丝固定；所述位移测量系统包括百分表（10），所述百分表（10）通过T型螺栓（2）固定在导向轴支座（19）上；所述动力控制系统包括转动马达（11）和转速控制器（12）。

【技术特征摘要】
1.一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置，其特征在于：它包括调节系统、拉伸系统、拉力测量系统、位移测量系统和动力控制系统；所述调节系统包括可调节高度的台座（1）、可调节位置和松紧的T型螺栓（2）；所述拉伸系统包括用于固定试样的试样固定底板（3），试样固定底板（3）分为最左侧的固定板（4）和紧挨着的滑动板（5）、用于固定拉力计的拉力计固定底板（6）和与固定底板（3）连接的标准连座线性轴承（7）；所述拉力测量系统包括可充电式拉力测量计（8），所述拉力测量计（8）与滑动板（5）之间通过Z型刚性金属片（9）锚接，与拉力计固定底板（6）通过螺丝固定；所述位移测量系统包括百分表（10），所述百分表（10）通过T型螺栓（2）固定在导向轴支座（19）上；所述动力控制系统包括转动马达（11）和转速控制器（12）。2.根据权利要求1所述的一种土体有侧限单轴抗拉强度试验装置，其特征在于：所述台座（1）包括调节螺丝（13）、水准器（14）和台座金属台面（20），所述调节螺丝（13）位于台...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兰慧，王世梅，李正辉，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42