可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置，其特征在于，包括：支撑部；压力室部，安装在支撑部的中层，包含：内部中空并且上部设有密封盖的压力室，和设置在压力室内部、并且位于压力室底座上的试样室，试样室包含：试样容纳室，和底部向下抵接试样的竖直压力柱，试样容纳室的侧壁开设有与压力室相连通的连通孔；竖向应力施加部，安装在支撑部的上层，并且与竖直压力柱相对向，通过竖直压力柱向试样施加竖向应力，并采集相应的应力数据和竖向位移数据；竖向应变施加部，安装在支撑部的下层，并且与压力室的底座相对向，向底座施加向上的抬升力，使底座能按照预定速度上升，并采集相应的应变数据和竖向位移数据；以及驱动部。

Test device for strength of calcareous sand particles with confining pressure

The utility model provides a peri pressure calcareous sand particle strength test device, which consists of a supporting part, a pressure chamber, a middle layer installed in the support section, a pressure chamber with a hollow inside and a seal with a top, and a test set at the pressure chamber and on the base of the pressure chamber. The sample room consists of a sample chamber, a vertical pressure column that is connected to the sample at the bottom, and the side wall of the sample chamber has a connecting hole connected with the pressure chamber; the vertical stress is applied to the upper layer of the support and is opposite to the vertical pressure column, and the vertical pressure column is applied to the specimen to be vertical to the specimen. Force, and collect the corresponding stress data and vertical displacement data; the vertical strain application part is installed in the lower layer of the support, and is relative to the base of the pressure chamber, and the upward lift is applied to the base, so that the base can rise according to the predetermined speed, and collect the corresponding strain data and vertical displacement data; and the driving part.

【技术实现步骤摘要】
可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置
本技术涉及岩土力学领域，具体涉及一种用于测定岩石试件抗剪强度的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置。
技术介绍
粗粒土的颗粒强度对其宏观力学性质有重要影响，二者之间的关系很早就引起人们的重视。随着近年来大型工业与民用建筑建设的兴起和大型土石坝的兴建，特别是堆石、砂石、粗粒料等材料被广泛应用于水利、港口、交通等岩土工程建设中，颗粒破碎的影响越来越显著了，要想深入研究颗粒破碎对粗粒土宏观力学性质的影响，就必须从土的颗粒强度入手，通过对不同材料颗粒强度的试验，进而研究颗料强度对宏观力学性质的影响。目前颗粒强度测试仪操作复杂，多属于无侧限的条件下检测颗粒强度，而且与真实土体的却处于受围压状态，与周围颗粒间存在一定的接触，受到周围颗粒的加压，因而现有的颗粒强度检测装置与真实土体颗粒强度的状态存在较大差异。
技术实现思路
本技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置，能够更加真实的模拟土体的受力状态。本技术为了实现上述目的，采用了以下方案：本技术提供一种可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置，其特征在于，包括：支撑部；压力室部，安装在支撑部的中层，包含：内部中空并且上部设有密封盖的压力室，和设置在压力室内部、并且位于压力室底座上的试样室，试样室包含：用于容纳颗粒试样的试样容纳室，和底部伸入试样容纳室内并且向下抵接试样的竖直压力柱，试样容纳室的侧壁开设有与压力室相连通的连通孔；竖向应力施加部，安装在支撑部的上层，并且与竖直压力柱相对向，通过竖直压力柱向试样施加竖向应力，并采集相应的应力数据和竖向位移数据；竖向应变施加部，安装在支撑部的下层，并且与压力室的底座相对向，向底座施加向上的抬升力，使底座能按照预定速度上升，并采集相应的应变数据和竖向位移数据；以及驱动部，包含：与竖向应力施加部相连并提供气压驱动力的气压驱动单元，以及与压力室底座上的围压孔相连提供水压驱动力的水压提供单元。在本技术所涉及的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置中，还可以具有这样的特征：竖向应力施加部包含：T形铁尺、两个位移计、气缸、以及压力传感器，T形铁尺的尺柄作为施力端朝向竖直压力柱，两个位移计对称安装在T形铁尺尺身的左右端部上，压力传感器连接在T形铁尺的中部和气缸之间。在本技术所涉及的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置中，还具有这样的特征：竖向应变施加部包含：支撑压力室底座的支撑盘、安装在该支撑盘下方的T形铁尺、两个位移计、步进电机、压力传感器、电机驱动器、以及电机控制器，T形铁尺的尺柄作为施力端与支撑盘的底部相连，两个位移计对称安装在T形铁尺尺身的左右端部上，压力传感器连接在T形铁尺的中部和步进电机之间，电机驱动器与电机相连，电机控制器与电机驱动器相连。在本技术所涉及的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置中，还可以具有这样的特征：气压驱动单元包含：空压机，进气口与该空压机的一个出口相连的第一气管，以及安装在第一气管上的第一调压阀和第一电气比例阀，第一气管的出气口与竖向应力施加部中的气缸相连，水压提供单元包含：空压机，进气口与该空压机的另一个出口相连的第二气管，顺次安装在第二气管上的第二调压阀、第二电气比例阀、气缸、以及水缸，水缸的出水口与压力室底座的围压孔相连。在本技术所涉及的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置中，还可以包括：接收显示部，与竖向应力施加部和竖向应变施加部相连，接收采集到的所有数据并进行相应显示。本技术的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置，与现有技术相比具有下列优点和有益效果：(1)具有可对土体颗粒施加围压的功能，能够模拟土体颗粒的真实受力状态，从而获得更加接近实际的数据结果；(2)位于本装置上部的竖向应力施加部采用气压驱动，经济环保、方便便捷、成本低，气动方式较为稳定，十分安全；(3)本装置设置了由步进电机控制的等应变速率的结构，能够控制和分析在等应变速率条件下的钙质砂颗粒破碎情况；(4)本装置具有调压简单快捷，采集时效性高的特点，能都快速方便地检测试验颗粒的强度。总之，本装置液压系统通过试样室与压力室相连，保持试样室与压力室有着相同的水压。通过水压提供单元对三轴压力室施加水压，即对颗粒试样施加围压，然后通过气压驱动单元驱动竖向应力施加部来对颗粒试样进行竖直加压，并通过竖向应变施加部使压力室按照预定速度上升，并动态采集反应颗粒试样的颗粒强度的相关数据。附图说明图1是本技术涉及的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置的结构示意图；图2是本技术涉及的支撑部的结构示意图；图3是本技术涉及的压力室部的结构示意图；图4是本技术涉及的压力室部的分解图；图5是本技术涉及的压力室底座的结构示意图；图6是本技术涉及的压力室底座的剖示图；图7是本技术涉及的试样室的结构示意图；图8是本技术涉及的试样室的剖视图；图9是本技术涉及的竖向应力施加部的结构示意图；图10是本技术涉及的竖向应力施加部的部分结构示意图；图11是本技术涉及的竖向应变施加部的结构示意图；图12是本技术涉及的竖向应变施加部的部分结构示意图；图13是本技术涉及的驱动部的结构示意图；以及图14是本技术涉及的水压提供单元的部分结构示意图。具体实施方式以下参照附图对本技术所涉及的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置作详细阐述。<实施例>如图1所示，本实施例所提供的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置100，包括：支撑部200、压力室部300、竖向应力施加部400、竖向应变施加部500、驱动部600、以及接收显示部。如图1和2所示，支撑部200起支撑作用，用于保持整个装置和试验过程的受力稳定，它包括：三层日字型铁架211至213、铁板220、和丝杠230。三层日字型铁架211至213均由型号为TL槽钢组装而成，组装完后其俯视图为日字型。铁板220位于支撑部200的中层，处于第一层铁架211和第二层铁架212之间。三层日字型铁架211至213和铁板220从上到下依次通过丝杠230连接。如图1、3和4所示，压力室部300安装在铁板220上，包含压力室310和试样室320。压力室310内部中空，上部设有密封盖311，底部设有底座312；如图5和6所示，底座312上设有倒L型的围压孔313，围压孔313竖向部分与压力室310内部相通，横向部分从底座312的外侧壁穿出。本实施例中，采用的压力室310为型号为Φ39.1的三轴压力室。试样室320设置在压力室310的内部，并且位于压力室310的底座312上，它包含试样容纳室321和竖直压力柱322；如图7和8所示，试样容纳室321内设有用于容纳颗粒试样Y(图8中白色方块所示)的容纳槽，并且侧壁开设有与压力室310相连通的连通孔323；竖直压力柱322与密封盖311同轴，并且顶部可以伸出密封盖311，底部伸入试样容纳室321内，向下抵接颗粒试样Y。本实施例中，试样容纳室321和竖直压力柱322均为铁制品。工作原理：试样容纳室321通过其筒壁的连通孔323与压力室310相连，其筒内颗粒便会受到一定围压，竖直压力柱322传递着竖向应力施加部400所施加的压力，向颗粒试样本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置，其特征在于，包括：支撑部；压力室部，安装在所述支撑部的中层，包含：内部中空并且上部设有密封盖的压力室，和设置在所述压力室内部、并且位于所述压力室底座上的试样室，所述试样室包含：用于容纳颗粒试样的试样容纳室，和底部伸入所述试样容纳室内并且向下抵接所述试样的竖直压力柱，所述试样容纳室的侧壁开设有与所述压力室相连通的连通孔；竖向应力施加部，安装在所述支撑部的上层，并且与所述竖直压力柱相对向，通过所述竖直压力柱向所述试样施加竖向应力，并采集相应的应力数据和竖向位移数据；竖向应变施加部，安装在所述支撑部的下层，并且与所述压力室的底座相对向，向所述底座施加向上的抬升力，使所述底座能按照预定速度上升，并采集相应的应变数据和竖向位移数据；以及驱动部，包含：与所述竖向应力施加部相连并提供气压驱动力的气压驱动单元，以及与所述压力室底座上的围压孔相连提供水压驱动力的水压提供单元。

【技术特征摘要】
1.一种可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置，其特征在于，包括：支撑部；压力室部，安装在所述支撑部的中层，包含：内部中空并且上部设有密封盖的压力室，和设置在所述压力室内部、并且位于所述压力室底座上的试样室，所述试样室包含：用于容纳颗粒试样的试样容纳室，和底部伸入所述试样容纳室内并且向下抵接所述试样的竖直压力柱，所述试样容纳室的侧壁开设有与所述压力室相连通的连通孔；竖向应力施加部，安装在所述支撑部的上层，并且与所述竖直压力柱相对向，通过所述竖直压力柱向所述试样施加竖向应力，并采集相应的应力数据和竖向位移数据；竖向应变施加部，安装在所述支撑部的下层，并且与所述压力室的底座相对向，向所述底座施加向上的抬升力，使所述底座能按照预定速度上升，并采集相应的应变数据和竖向位移数据；以及驱动部，包含：与所述竖向应力施加部相连并提供气压驱动力的气压驱动单元，以及与所述压力室底座上的围压孔相连提供水压驱动力的水压提供单元。2.根据权利要求1所述的可施加围压的钙质砂颗粒强度试验装置，其特征在于：其中，所述竖向应力施加部包含：T形铁尺、两个位移计、气缸、以及压力传感器，所述T形铁尺的尺柄作为施力端朝向所述竖直压力柱，所述两个位移计对称安装在所述T形铁尺尺身的左右端部上，所述压力传感器连接在所述T形铁尺的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王帅，雷学文，朱晶，孟庆山，徐亚飞，林胜强，谢凌峰，许九保，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北,42