一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置，包括底板、高度可调模具和单轴拉伸装置；高度可调模具用于制备试样并能将哑铃型的试样两端夹紧；包括模具固定端、模具拉伸端、若干根滑动长条和两块L弯板；模具固定端、模具拉伸端和每根滑动长条底部均通过两个滑动凸部套设在两个滑动槽内的滑动杆上，滑动凸部与滑动杆之间均匀布设有若干个万向球；两块L弯板拼接在若干根滑动长条两侧；模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板的高度能够升降；单轴拉伸装置包括固定板、加载器和应力传感器。本发明专利技术能实现对不同高度试样的拉伸试验；且能避免偏心受拉，且通过滑动长条，能降低摩擦的同时快速辨别试样断裂位置。

【技术实现步骤摘要】
一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置
本专利技术涉及一种土工试验装置，特别是一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置。
技术介绍
土是岩石风化的产物，在力学性质上具有一定的抗剪强度、抗压强度和抗拉强度。但是在工程建筑中，土的抗拉强度基本都不被人们利用的，所以前人在研究土体强度的时候，大多忽略土体的抗拉强度。但是土体在工程中有时承受拉应力是不可回避的问题，拉应力作用常常发生在高大建筑物的周围。因此近年来，土体抗拉强度的问题越来越突出，引起了人们广泛的兴趣。测量土体抗拉强度的试验方法主要有：单轴拉伸试验、三轴拉伸试验、土梁弯曲试验、空心圆柱体试验、径向压裂试验和巴西劈裂试验等。单轴拉伸试验和三轴拉伸试验是通过对试样直接施加轴向拉力来测得抗拉强度的，属于直接拉伸试验方法；土梁弯曲试验、径向压裂试验、轴向压裂试验以及空心圆柱体试验是通过对试样施加压力或扭矩，再根据一定的假设从土样破坏时的压力或者扭矩计算出土体的抗拉强度，属于间接拉伸试验方法。车睿杰等研制的新型试验装置中，是将导轨放在活动夹具与试验底盘之间，通过导轨的滑动来保证试样的拉伸，这样具有一定的减少摩擦的作用，但是仍然会有摩擦对实验产生影响，由于是导轨对活动夹具起到限位移动的作用，所以发生偏心拉伸时，导轨边缘的摩擦会变得更大。党进谦等研制的应变控制式卧式单轴拉伸仪，试验方法操作方便，试验结果也比较明确，但是由于手轮是人工控制的，所以转速不固定，而且并不能解决试样再拉伸过程中是否会出现偏心拉伸的情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置，该高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置能实现对不同高度试样的拉伸试验；试样在拉伸过程中，位于试样底部的滑动长条和模具拉伸端与滑动杆为无摩擦滑动，避免偏心受拉，且通过滑动长条，能快速辨别试样断裂位置。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置，包括底板、高度可调模具和单轴拉伸装置。底板包括主板和可拆卸连接在主板短边侧的副板。主板内设置有两个均沿长度方向的滑动槽，滑动槽的一端与副板相连通。在每个滑动槽内均沿长度方向设置一根滑动杆。高度可调模具用于制备试样并能将试样两端夹紧。试样呈哑铃型，具有哑铃杆部和设置在哑铃杆部两端的哑铃凸部。高度可调模具包括模具固定端、模具拉伸端、若干根滑动长条和两块L弯板。模具固定端和模具拉伸端均具有相对设置的类梯形棱柱腔，与两个哑铃凸部形状相配合。若干条滑动长条拼接在模具固定端和模具拉伸端之间。模具固定端、模具拉伸端和每根滑动长条底部均通过两个滑动凸部套设在两个滑动槽内的滑动杆上，滑动凸部与滑动杆之间均匀布设有若干个万向球。两块L弯板拼接在若干根滑动长条两侧且位于模具固定端和模具拉伸端之间，两块L弯板分别与模具固定端和模具拉伸端可拆卸连接。两块L弯板之间的空腔形成试样的哑铃杆部。模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板的高度能够升降。单轴拉伸装置包括固定板、加载器和应力传感器。固定板安装在副板上，并与模具固定端相连接，加载器安装在主板上，并通过拉伸杆与模具拉伸端相连接，应力传感器安装在拉伸杆上。模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板均为具有中空腔的中空板。每个中空腔内均设置有高度能够伸缩的夹板。高度可调模具还包括高度不等的内壁板。中空板包括中空内壁板和中空外壁板。内壁板的底部架设在模具固定端、模具拉伸端或L弯板的中空内壁板顶部，内壁板的顶部与高度上升后的夹板顶部相齐平。内壁板与对应夹板可拆卸连接。模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板均与对应的夹板通过竖向螺栓孔和螺栓相连接。竖向螺栓孔设置在模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板的中空外壁板上，每个竖向螺栓孔外侧均设置有刻度标尺。夹板上设置有高度不等的夹板孔，夹板孔与螺栓相配合。单轴拉伸装置还包括位移传感器，位移传感器用于检测模具拉伸端的轴向拉伸位移。还包括与计算机相连接的传输器，传输器分别与应力传感器和位移传感器相连接。主板和副板之间通过两块固定直铁和螺丝相连接。本专利技术具有如下有益效果：（1）能够直接使用制样的模具来进行试验，通过螺栓及螺栓孔控制夹板的升降配合不同高度尺寸的内壁板的结构，可以对不同高度的试样进行拉伸试验，避免单一试样试验，能够探寻试样尺寸变化对拉伸试验的影响。（2）试样的拉伸采用套在杆上的环状万向球结构，在磨具底部凸起的滑动空腔内放置环形万向球，滑动球内部形成滑动孔，方便套在滑动杆上滑动运动，既减少了摩擦又避免了试样偏心受拉。（3）若干个滑动长条并排放在试样拉裂处下端起到支撑作用，沿着滑动杆长度方向彼此分离，不仅不会对试样造成摩擦，对实验造成影响，还可以知道裂缝具体发生的位置。附图说明图1是本专利技术一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置的结构示意图。图2显示了本专利技术中高度可调模具的分解示意图。图3显示了本专利技术中若干滑动长条以及滑动长条被拉开的示意图。图4显示了图3中滑动长条的的正视图。图5显示了本专利技术中底板的示意图。图6显示了本专利技术中盖板的示意图。图7显示了本专利技术中试样的示意图。图8显示了本专利技术中土体单轴拉伸装置使用过程的示意图。在图8a中，显示了模具拉伸端、若干滑动长条、模具固定端以及滑动杆组合的状态图。在图8b中，显示了在图8a的基础上添加L弯板的状态示意图。在图8e中，显示了将装有试样的高度可调模具放入主板内的滑动槽中，且滑动杆一端与主板连接后的状态示意图。在图8f中，显示了副板与滑动杆和主板相连接、且安装完单轴拉伸装置后的状态图。在图8g中，显示了在图8f的基础上取下盖板的状态示意图。在图8h中，显示了在图8g的基础上取下螺丝与弯铁的状态示意图。在图8i中，显示了在图8h的基础上取下L弯板的状态示意图。在图8j中，显示了试样拉伸及断裂时的状态示意图。图9显示了本专利技术中模具拉伸端高度调整的示意图。在图9a中，显示了模具拉伸端高度调整前的示意图。在图9b中，显示了模具拉伸端高度调整至设定高度时的示意图。在图9c中，显示了在夹板内侧安装内壁板的示意图。其中有：1、加载器；2、传输器；3、数据线；4、位移传感器；5、应力传感器；6、模具拉伸端；6-1、滑动凸部；6-2、滑动球；6-3、滑动孔；6-4、拉伸孔；6-5螺栓、6-6夹板、6-7夹板孔、6-8内壁板；7、模具固定端；7-1、滑动凸部；7-2、滑动球；7-3、滑动孔；7-4、固定孔；8、L弯板；9、弯铁；10、螺丝；11、滑动长条；11-1、滑动凸部；11-2、滑动球；11-3、滑动孔；12、滑动杆；13、固定板；14、底板；14-1、主板；14-2、主板预留孔14-3、副板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置，其特征在于：包括底板、高度可调模具和单轴拉伸装置；/n底板包括主板和可拆卸连接在主板短边侧的副板；主板内设置有两个均沿长度方向的滑动槽，滑动槽的一端与副板相连通；在每个滑动槽内均沿长度方向设置一根滑动杆；/n高度可调模具用于制备试样并能将试样两端夹紧；试样呈哑铃型，具有哑铃杆部和设置在哑铃杆部两端的哑铃凸部；/n高度可调模具包括模具固定端、模具拉伸端、若干根滑动长条和两块L弯板；模具固定端和模具拉伸端均具有相对设置的类梯形棱柱腔，与两个哑铃凸部形状相配合；若干条滑动长条拼接在模具固定端和模具拉伸端之间；模具固定端、模具拉伸端和每根滑动长条底部均通过两个滑动凸部套设在两个滑动槽内的滑动杆上，滑动凸部与滑动杆之间均匀布设有若干个万向球；/n两块L弯板拼接在若干根滑动长条两侧且位于模具固定端和模具拉伸端之间，两块L弯板分别与模具固定端和模具拉伸端可拆卸连接；两块L弯板之间的空腔形成试样的哑铃杆部；/n模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板的高度能够升降；/n单轴拉伸装置包括固定板、加载器和应力传感器；固定板安装在副板上，并与模具固定端相连接，加载器安装在主板上，并通过拉伸杆与模具拉伸端相连接，应力传感器安装在拉伸杆上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置，其特征在于：包括底板、高度可调模具和单轴拉伸装置；
底板包括主板和可拆卸连接在主板短边侧的副板；主板内设置有两个均沿长度方向的滑动槽，滑动槽的一端与副板相连通；在每个滑动槽内均沿长度方向设置一根滑动杆；
高度可调模具用于制备试样并能将试样两端夹紧；试样呈哑铃型，具有哑铃杆部和设置在哑铃杆部两端的哑铃凸部；
高度可调模具包括模具固定端、模具拉伸端、若干根滑动长条和两块L弯板；模具固定端和模具拉伸端均具有相对设置的类梯形棱柱腔，与两个哑铃凸部形状相配合；若干条滑动长条拼接在模具固定端和模具拉伸端之间；模具固定端、模具拉伸端和每根滑动长条底部均通过两个滑动凸部套设在两个滑动槽内的滑动杆上，滑动凸部与滑动杆之间均匀布设有若干个万向球；
两块L弯板拼接在若干根滑动长条两侧且位于模具固定端和模具拉伸端之间，两块L弯板分别与模具固定端和模具拉伸端可拆卸连接；两块L弯板之间的空腔形成试样的哑铃杆部；
模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板的高度能够升降；
单轴拉伸装置包括固定板、加载器和应力传感器；固定板安装在副板上，并与模具固定端相连接，加载器安装在主板上，并通过拉伸杆与模具拉伸端相连接，应力传感器安装在拉伸杆上。


2.根据权利要求1所述的高度可调且带滑动杆的土体单轴拉伸装置，其特征在于：模具固定端、模具拉伸端和两块L弯板均为具有中空腔的中空板；每个中空腔内均设置有高度能够伸缩的夹板。

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【专利技术属性】
技术研发人员：孙一清，沈振中，张宏伟，王鹏飞，谈家诚，李凡，费照丹，邹恒，陈天浩，蒯鹏程，满健铭，贺岩，吴美子，江兆强，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32