一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板制造技术

本发明专利技术提供一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板，包括圆形加载板底座和圆形拼装滑块装置，圆形拼装滑块装置包括六个相同的扇形拼装滑块单元，包括第一滑块、第二滑块和第三滑块，第一滑块、第二滑块和第三滑块均包括滑块底板、磁铁、支承轴承、滑块顶板和若干个牛眼轴承；滑块顶板与待测试样接触，可通过牛眼轴承在加载板底座上一定范围内自由移动和转动，通过支承轴承在加载板底座上自由旋转，以适应待测试样端面在加载板面上产生的变形，减小圆形刚性加载板与试样之间的摩阻力，真实模拟土体试样的力学响应，减小试验操作的难度，减少试验试样用量，节省试验经费；本发明专利技术设计新颖，结构简单，操作方便，效果良好，具有很强的实用性和广泛的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板
本专利技术属于岩土工程试验测试
，具体涉及一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板。
技术介绍
岩土工程中一般采用三轴试验的方法来获得土体的力学特性，三轴试验模拟的是圆柱体土体试样在轴对称应力状态下土体的力学响应，土体的轴向应力一般采用圆形的刚性加载板来施加大主应力，由于圆形刚性加载板与圆柱体试样加载端面之间存在较大的摩阻力，影响了土体真实的力学性状，为获得较为接近真实力学性状的试验结果，人们通过大量研究发现当圆柱体试样的高度和直径之比不小于2时才能获得可接受的试验成果，这会增加试验的难度和试验经费。但是，即便是采用高径比等于2的圆柱体试样，圆形刚性加载板与试样加载面之间摩阻力仍会对土体试样的力学性状产生较大影响，最为明显的结果就是由于端部约束效应，试样中部的径向变形远大于端部变形，导致土体破坏时表现为鼓形破坏形态，既不合理也不经济。因此，有必要减小圆形加载板与试样加载端面之间的摩阻力，使三轴试验能更合理反映土体真实的力学性状，简化操作三轴试验的难度，节省三轴试验的运行经费。基于此，本专利技术提供一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板来解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种能灵活适应试样端面径向变形的、加载板与试样端面摩阻力小的可膨胀变形微摩阻圆形加载板。为实现上述技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板，包括圆形加载板底座和圆形拼装滑块装置，圆形加载板底座具有磁性，圆形拼装滑块装置可吸附在圆形加载板底座上，所述圆形拼装滑块装置包括若干个子滑块，各个子滑块均吸附在圆形加载板底座上，并可在加载板底座上移动；所述圆形拼装滑块装置与待测试样接触，并可适应待测试样端面在加载板面上产生的变形。进一步的，所述圆形拼装滑块装置包括六个相同的同心扇形拼装滑块单元，每个同心扇形拼装滑块单元均包括第一滑块、两个第二滑块和三个第三滑块；所述第一滑块为扇形，圆心角为60度；所述第二滑块为扇环形，圆心角为30度，位于第一滑块的外侧；所述第三滑块为扇环形，圆心角为20度，位于第二滑块的外侧。进一步的，所述第一滑块、第二滑块和第三滑块均包括滑块底板、磁铁、支承轴承、滑块顶板和若干个牛眼轴承；所述磁铁固定在滑块底板下表面，所述牛眼轴承设置在滑块底板底部；所述磁铁下边缘高于牛眼轴承的下边缘；所述第一滑块、第二滑块和第三滑块均通过磁铁与磁性圆形加载板底座之间的引力吸附在加载板底座上，并通过牛眼轴承在圆形加载板底座上自由移动和转动；所述支承轴承安装在滑块底板上表面，滑块顶板安装在支承轴承上，所述滑块顶板在支承轴承的作用下，可相对于滑块底板自由旋转。进一步的，所述第一滑块、第二滑块和第三滑块的滑块顶板在圆形拼装滑块装置半径方向侧边的长度相等。进一步的，还包括限位档条，所述限位档条固定设置在圆形加载板底座上，位于圆形拼装滑块装置外侧，以达到对圆形拼装滑块装置的限位作用。进一步的，所述圆形加载板底座边缘设置有若干个沉孔，所述限位档条由穿过沉孔的沉头螺钉固定在加载板底座的边缘。进一步的，所述限位档条为圆环形，采用高强度不变形金属材质；限位档条的外侧边缘与圆形加载板底座的外侧边缘对齐；所述限位档条顶面的位置低于滑块顶板顶面的位置。进一步的，所述加载板底座上还设置一个加载板排水孔和阀门，加载板排水孔位于限位档条内侧；所述加载板排水孔内设置有螺纹，所述阀门通过螺纹可拆卸固定在加载板排水孔内。进一步的，所述圆形加载板底座采用高强度不变形磁性金属材料；所述圆形加载板底座与圆形拼装滑块装置接触表面采用高抛光平面设计。进一步的，所述滑块底板、牛眼轴承、支承轴承、滑块顶板均采用轻质高强金属材质。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术加载板底座与圆形拼装滑块装置磁性吸附形成可膨胀变形微摩阻圆形加载板，圆形拼装滑块装置中的第一滑块、第二滑块和第三滑块的滑块顶板与待测试样接触；第一滑块、第二滑块和第三滑块可通过牛眼轴承在圆形加载板底座上一定范围内自由移动和转动，通过支承轴承在圆形加载板底座上自由旋转，以适应待测试样端面在加载板面上产生的变形；（2）本专利技术采用高抛光加载板底座、高精度牛眼轴承和支承轴承以确保加载板能随着试验端面变形产生随动径向变形，大大减小或消除了圆形刚性加载板与试样之间的摩阻力，能真实合理模拟土体试样的力学响应，同时能进一步减小三轴圆柱体试样的高径比，减小试验操作的难度，减少试验试样用量，节省试验经费；本专利技术设计新颖，结构简单，操作方便，效果良好，具有很强的实用性和广泛的适用性。附图说明：图1为本专利技术实施例可膨胀变形微摩阻圆形加载板俯视图；图2为本专利技术实施例可膨胀变形微摩阻圆形加载板剖视图；图3为本专利技术实施例第一滑块、第二滑块和第三滑块的一般通用侧视图；附图中的标记为：1、加载板底座；2、限位档条；3、沉孔；4、沉头螺钉；5、第一滑块；6、第二滑块；7、第三滑块；8、滑块底板；9、牛眼轴承；10、磁铁；11、支承轴承；12、滑块顶板；13、加载板排水孔；14、加载板阀门；15、同心扇形拼装滑块单元。具体实施方式：为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1~3，本专利技术实施例提供一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板，包括圆形加载板底座1和圆形拼装滑块装置，圆形加载板底座1具有磁性，圆形拼装滑块装置可吸附在圆形加载板底座1上，所述圆形拼装滑块装置包括若干个子滑块，各个子滑块均吸附在圆形加载板底座1上，并可在加载板底座1上移动；所述圆形拼装滑块装置与待测试样接触，并可适应待测试样端面在加载板面上产生的变形。本专利技术实施例中，所述圆形拼装滑块装置包括六个完全相同的同心扇形拼装滑块单元15，每个同心扇形拼装滑块单元15均包括第一滑块5、两个第二滑块6和三个第三滑块7；所述第一滑块5为扇形，圆心角为60度；所述第二滑块6为扇环形，圆心角为30度，位于第一滑块5的外侧；所述第三滑块7为扇环形，圆心角为20度，位于第二滑块6的外侧。本专利技术实施例中，所述第一滑块5、第二滑块6和第三滑块7均包括滑块底板8、磁铁10、支承轴承11、滑块顶板12和若干个牛眼轴承9；所述磁铁10固定在滑块底板8下表面，所述牛眼轴承9设置在滑块底板8底部，滑块底板8底部每一个边角位置内侧各设有一个牛眼轴承9；所述磁铁10下边缘高于牛眼轴承9的下边缘；所述第一滑块5、第二滑块6和第三滑块7均通过磁铁10与磁性圆形加载板底座1之间的引力吸附在加载板底座1上，并通过牛眼轴承9在圆形加载板底座1上自由移动和转动；所述支承轴承11安装在滑块底板8上表面，滑块顶板12安装在支承轴承11上，所述滑块顶板12在支承轴承11的作用下，可相对于滑块底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板，其特征在于，包括圆形加载板底座（1）和圆形拼装滑块装置，圆形加载板底座（1）具有磁性，圆形拼装滑块装置可吸附在圆形加载板底座（1）上，所述圆形拼装滑块装置包括若干个子滑块，各个子滑块均吸附在圆形加载板底座（1）上，并可在加载板底座（1）上移动；所述圆形拼装滑块装置与待测试样接触，并可适应待测试样端面在加载板面上产生的变形。/n

【技术特征摘要】
1.一种可膨胀变形微摩阻圆形加载板，其特征在于，包括圆形加载板底座（1）和圆形拼装滑块装置，圆形加载板底座（1）具有磁性，圆形拼装滑块装置可吸附在圆形加载板底座（1）上，所述圆形拼装滑块装置包括若干个子滑块，各个子滑块均吸附在圆形加载板底座（1）上，并可在加载板底座（1）上移动；所述圆形拼装滑块装置与待测试样接触，并可适应待测试样端面在加载板面上产生的变形。


2.根据权利要求1所述的可膨胀变形微摩阻圆形加载板，其特征在于，所述圆形拼装滑块装置包括六个相同的同心扇形拼装滑块单元（15），每个同心扇形拼装滑块单元（15）均包括第一滑块（5）、两个第二滑块（6）和三个第三滑块（7）；所述第一滑块（5）为扇形，圆心角为60度；所述第二滑块（6）为扇环形，圆心角为30度，位于第一滑块（5）的外侧；所述第三滑块（7）为扇环形，圆心角为20度，位于第二滑块（6）的外侧。


3.根据权利要求2所述的可膨胀变形微摩阻圆形加载板，其特征在于，所述第一滑块（5）、第二滑块（6）和第三滑块（7）均包括滑块底板（8）、磁铁（10）、支承轴承（11）、滑块顶板（12）和若干个牛眼轴承（9）；
所述磁铁（10）固定在滑块底板（8）下表面，所述牛眼轴承（9）设置在滑块底板（8）底部；所述磁铁（10）下边缘高于牛眼轴承（9）的下边缘；所述第一滑块（5）、第二滑块（6）和第三滑块（7）均通过磁铁（10）与磁性圆形加载板底座（1）之间的引力吸附在加载板底座（1）上，并通过牛眼轴承（9）在圆形加载板底座（1）上自由移动和转动；
所述支承轴承（11）安装在滑块底板（8）上表面，滑块顶板（12）安装在支承轴承（11）上，所述滑块顶板（12）在支承轴承（11）的作用下，可相对于滑块底板（8）自由旋转。


4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢长娜，张媛，刘长迎，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32