一种软岩强度测试针贯入装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种软岩强度测试针贯入装置及其使用方法，装置包括加载仓，用于通过电动机提供动力，驱动齿轮组带动螺纹杆向下/向上运动；贯入仓，用于带动贯入针入/出岩。方法包括：检查整个设备；启动智能数控装置；单手握住带凸点外壳，将贯入仓孔口对准测试岩面，按下加载键进入加载模式，同时直线式位移传感器、压电式压力传感器开始工作；通过直线式位移传感器、压电式压力传感器采集的数据经转换器转化为数字信号传至控制主板，通过控制主板驱动显示屏显示；待加载停止后，将方形卡扣拨回滑动槽，按下恢复键进入卸载模式，直到显示屏数据归零。对于难以制备标准室内试样的软岩，可用本装置进行原位试验测试其单轴抗压强度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种软岩强度测试针贯入装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种软岩强度测试针贯入装置及其使用方法，属于岩土工程检测


技术介绍

[0002]单轴抗压强度作为软岩的一个重要力学指标，对软岩稳定性研究具有重要意义，但由于软岩强度较低，结构松散，往往难以加工成标准试件，通过室内单轴测试仪器测得单轴抗压强度。行业内引入了一种方便快速野外测试软岩强度的针贯入仪，测试其贯入量和贯入力，通过经验公式推算其单轴抗压强度。但传统针贯入仪在人为加载过程中，会出现贯入速率不均匀、人工读数不准确导致实验数据不可靠，或是操作不当、用力过大、贯入量过深等情况导致断针的现象。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种软岩强度测试针贯入装置，通过合理的机械设计搭建了一种新的软岩强度测试针的贯入结构，配合本专利技术提供的一种软岩强度测试针贯入装置使用方法，可以有效地用于贯入针入岩、出岩。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种软岩强度测试针贯入装置，包括加载仓2、贯入仓4；
[0005]加载仓2，用于通过电动机2
‑
8提供动力，驱动齿轮组2
‑
6带动螺纹杆2
‑
5向下/向上运动，从而实现加载/卸载；
[0006]贯入仓4，用于通过加载仓2的加载/卸载，进而带动贯入针4
‑
5入/出岩。
[0007]所述加载仓2包括金属外壳2
‑
1及安装在金属外壳2
‑
1中的螺纹杆2
‑
5、齿轮组2
‑
6、电动机2
‑
8，齿轮组2
‑
6包括齿轮Ⅰ2
‑6‑
1、齿轮Ⅱ2
‑6‑
2；其中，电动机2
‑
8的输出轴固定齿轮Ⅱ2
‑6‑
2，齿轮Ⅱ2
‑6‑
2外齿与齿轮Ⅰ2
‑6‑
1外齿啮合，螺纹杆2
‑
5从齿轮Ⅰ2
‑6‑
1中心开孔穿出后通过螺帽2
‑
7拧紧固定。
[0008]所述加载仓2包括备用针槽2
‑
2，备用针槽2
‑
2内部装有备用针2
‑2‑
1，备用针2
‑2‑
1针尖部位通过位于备用针槽2
‑
2中的海绵2
‑2‑
2保护，备用针槽2
‑
2一侧螺纹接口处设开口槽2
‑2‑
3。
[0009]所述加载仓2包括智能数控装置2
‑
4、USB接口2
‑
9、蓄电池2
‑
10，智能数控装置2
‑
4包括显示屏2
‑4‑
1、转换器2
‑4‑
2、控制主板2
‑4‑
3、电源开关键2
‑4‑
4、加载键2
‑4‑
5、恢复键2
‑4‑
6、调节键2
‑4‑
7；还包括滑动仓3，滑动仓3包括带凸点外壳3
‑
1、直线式位移传感器3
‑
3、受力杆3
‑
4、压电式压力传感器3
‑
5、可伸缩数据线3
‑
6；
[0010]所述控制主板2
‑4‑
3上引出数据线分别接入显示屏2
‑4‑
1、转换器2
‑4‑
2、电动机2
‑
8、USB接口2
‑
9、蓄电池2
‑
10，转换器2
‑4‑
2上另设有可伸缩数据线3
‑
6分别连接直线式位移传感器3
‑
3与压电式压力传感器3
‑
5；
[0011]所述控制主板2
‑4‑
3上的电源开关键2
‑4‑
4控制整个装置的供电；供电后，按下控制主板2
‑4‑
3上的调节键2
‑4‑
7进行上下左右调整实现参数的设置，设置完成按下加载键2
‑
4
‑
5进入加载模式，加载模式下，控制主板2
‑4‑
3先控制电动机2
‑
8转动，进而通过齿轮Ⅰ2
‑6‑
1内圈带动螺纹杆2
‑
5向下运动实现加载；按下恢复键2
‑4‑
6进入卸载模式，卸载模式下，控制主板2
‑4‑
3控制电动机2
‑
8转动，进而齿轮Ⅰ2
‑6‑
1内圈带动螺纹杆2
‑
5向上运动实现卸载；
[0012]所述带凸点外壳3
‑
1内部从上往下依次设置受力杆3
‑
4、压电式压力传感器3
‑
5，受力杆3
‑
4底部一侧设有与带凸点外壳3
‑
1内壁固定的直线式位移传感器3
‑
3，通过螺纹杆2
‑
5的向下/向上运动，带动受力杆3
‑
4、压电式压力传感器3
‑
5共同向下/向上运动，进而通过直线式位移传感器3
‑
3采集向下运动的位移经可伸缩数据线3
‑
6传递至转换器2
‑4‑
2，通过压电式压力传感器3
‑
5采集向下运动时的压力信息经可伸缩数据线3
‑
6传递至转换器2
‑4‑
2；转换器2
‑4‑
2将信息传至控制主板2
‑4‑
3，通过控制主板2
‑4‑
3驱动显示屏2
‑4‑
1显示。
[0013]还包括保护装置，所述保护装置包括转动轴承3
‑
2、L形开口滑槽；所述L形开口滑槽包括滑动槽3
‑1‑
1、锁定槽3
‑1‑
2、感应片3
‑1‑
3，转动轴承3
‑
2包括方形卡扣3
‑2‑
1、弹簧卡扣3
‑2‑
2、轴承盖板3
‑2‑
3、转动圈3
‑2‑
4、轴承底座3
‑2‑
5、钢珠3
‑2‑
6、弹簧Ⅰ3
‑2‑
7；
[0014]所述滑动槽3
‑1‑
1一端与锁定槽3
‑1‑
2一端连接呈L形，感应片3
‑1‑
3位于锁定槽3
‑1‑
2自由端；方形卡扣3
‑2‑
1固接在转动圈3
‑2‑
4外圈上，弹簧卡扣3
‑2‑
2固定在轴承盖板3
‑2‑
3与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软岩强度测试针贯入装置，其特征在于：包括加载仓(2)、贯入仓(4)；加载仓(2)，用于通过电动机(2
‑
8)提供动力，驱动齿轮组(2
‑
6)带动螺纹杆(2
‑
5)向下/向上运动，从而实现加载/卸载；贯入仓(4)，用于通过加载仓(2)的加载/卸载，进而带动贯入针(4
‑
5)入/出岩。2.根据权利要求1所述的软岩强度测试针贯入装置，其特征在于：所述加载仓(2)包括金属外壳(2
‑
1)及安装在金属外壳(2
‑
1)中的螺纹杆(2
‑
5)、齿轮组(2
‑
6)、电动机(2
‑
8)，齿轮组(2
‑
6)包括齿轮Ⅰ(2
‑6‑
1)、齿轮Ⅱ(2
‑6‑
2)；其中，电动机(2
‑
8)的输出轴固定齿轮Ⅱ(2
‑6‑
2)，齿轮Ⅱ(2
‑6‑
2)外齿与齿轮Ⅰ(2
‑6‑
1)外齿啮合，螺纹杆(2
‑
5)从齿轮Ⅰ(2
‑6‑
1)中心开孔穿出后通过螺帽(2
‑
7)拧紧固定。3.根据权利要求1所述的软岩强度测试针贯入装置，其特征在于：所述加载仓(2)包括备用针槽(2
‑
2)，备用针槽(2
‑
2)内部装有备用针(2
‑2‑
1)，备用针(2
‑2‑
1)针尖部位通过位于备用针槽(2
‑
2)中的海绵(2
‑2‑
2)保护，备用针槽(2
‑
2)一侧螺纹接口处设开口槽(2
‑2‑
3)。4.根据权利要求1所述的软岩强度测试针贯入装置，其特征在于：所述加载仓(2)包括智能数控装置(2
‑
4)、USB接口(2
‑
9)、蓄电池(2
‑
10)，智能数控装置(2
‑
4)包括显示屏(2
‑4‑
1)、转换器(2
‑4‑
2)、控制主板(2
‑4‑
3)、电源开关键(2
‑4‑
4)、加载键(2
‑4‑
5)、恢复键(2
‑4‑
6)、调节键(2
‑4‑
7)；还包括滑动仓(3)，滑动仓(3)包括带凸点外壳(3
‑
1)、直线式位移传感器(3
‑
3)、受力杆(3
‑
4)、压电式压力传感器(3
‑
5)、可伸缩数据线(3
‑
6)；所述控制主板(2
‑4‑
3)上引出数据线分别接入显示屏(2
‑4‑
1)、转换器(2
‑4‑
2)、电动机(2
‑
8)、USB接口(2
‑
9)、蓄电池(2
‑
10)，转换器(2
‑4‑
2)上另设有可伸缩数据线(3
‑
6)分别连接直线式位移传感器(3
‑
3)与压电式压力传感器(3
‑
5)；所述控制主板(2
‑4‑
3)上的电源开关键(2
‑4‑
4)控制整个装置的供电；供电后，按下控制主板(2
‑4‑
3)上的调节键(2
‑4‑
7)进行上下左右调整实现参数的设置，设置完成按下加载键(2
‑4‑
5)进入加载模式，加载模式下，控制主板(2
‑4‑
3)先控制电动机(2
‑
8)转动，进而通过齿轮Ⅰ(2
‑6‑
1)内圈带动螺纹杆(2
‑
5)向下运动实现加载；按下恢复键(2
‑4‑
6)进入卸载模式，卸载模式下，控制主板(2
‑4‑
3)控制电动机(2
‑
8)转动，进而齿轮Ⅰ(2
‑6‑
1)内圈带动螺纹杆(2
‑
5)向上运动实现卸载；所述带凸点外壳(3
‑
1)内部从上往下依次设置受力杆(3
‑
4)、压电式压力传感器(3
‑
5)，受力杆(3
‑
4)底部一侧设有与带凸点外壳(3
‑
1)内壁固定的直线式位移传感器(3
‑
3)，通过螺纹杆(2
‑
5)的向下/向上运动，带动受力杆(3
‑
4)、压电式压力传感器(3
‑
5)共同向下/向上运动，进而通过直线式位移传感器(3
‑
3)采集向下运动的位移经可伸缩数据线(3
‑
6)传递至转换器(2
‑4‑
2)，通过压电式压力传感器(3
‑
5)采集向下运动时的压力信息经可伸缩数据线(3
‑
6)传递至转换器(2
‑4‑
2)；转换器(2
‑4‑
2)将信息传至控制主板(2
‑4‑
3)，通过控制主板(2
‑4‑
3)驱动显示屏(2
‑4‑
1)显示。5.根据权利要求1所述的软岩强度测试针贯入装置，其特征在于：还包括保护装置，所述保护装置包括转动轴承(3
‑
2)、L形开口滑槽；所述L形开口滑槽包括滑动槽(3
‑1‑
1)、锁定槽(3
‑1‑
2)、感应片(3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：董家兴，杨润学，郭永发，赵毅然，沈桢洛，周伦顺，殷洪波，丁文云，刘正初，李贵民，杨进京，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：