一种三向刚性加载真三轴仪制造技术

本发明专利技术公开了一种三向刚性加载真三轴仪，包括固定架，固定架中设置有压力室，压力室用于放置土样，压力室的前后左右均设置有水平加载机构，水平加载机构用于对土样进行水平方向施加荷载，压力室的顶部设置有纵向加载机构，纵向加载机构用于对土样进行竖向施加荷载，压力室上还设置有测量机构，测量机构用于测量土样的变形强度特性。解决了现有技术中存在的真三轴仪三向加载时存在干扰的问题。三轴仪三向加载时存在干扰的问题。三轴仪三向加载时存在干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种三向刚性加载真三轴仪
[0001]技术领
[0002]本专利技术属于岩土工程测试设备
，涉及一种三向刚性加载真三轴仪。

技术介绍

[0003]目前进行土工试验的设备较多，现有测定土剪切变形强度特性的试验仪器设备包括直剪仪、单剪仪、三轴仪、扭剪仪、平面应变仪和真三轴仪，另外动力剪切仪还包括动单剪仪、动三轴仪和动扭剪仪。
[0004]当前广泛应用的常规三轴试验可以模拟不同的围压和排水状态，可以反映土样从受力变形到试样破坏的全过程。但是，常规三轴试验模拟的是理想的轴对称状态，这在实际工程中是不真实的。而真三轴试验能够能模拟土体三向应力状态并能独立地改变试样上三个主应力大小，从而更准确的模拟实际应力状态，用以测定土的强度和变形特性。
[0005]真三轴仪主要由压力室、加载机构、测量系统和控制系统组成。压力室是用来放置试验土样的部位；加载机构是接触土样并且向土样释放应力，使土样变形的关键部位；测量系统多由传感器组成用以测量土样在整个试验中的应力和应变特性的系统；控制系统是由计算机控制整个试样加载进程的。
[0006]目前真三轴仪的加载机构主要分为三类：刚性加载机构、柔性加载机构、刚柔性复合加载机构。如剑桥大学研制的三向刚性板加载的真三轴仪；科罗拉多大学研制的侧向柔性囊加载的真三轴仪；日本京都大学研制的两向刚性一向柔性加载的真三轴仪等，现有的真三轴仪均存在加载时存在应力干扰的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种三向刚性加载真三轴仪，解决了现有技术中存在的真三轴仪三向加载时存在应力干扰的问题。
[0008]本专利技术所采用的技术方案是，一种三向刚性加载真三轴仪，包括固定架，固定架中设置有压力室，压力室用于放置土样，压力室的前后左右均设置有水平加载机构，水平加载机构用于对土样进行水平方向施加荷载，压力室的顶部设置有纵向加载机构，纵向加载机构用于对土样进行竖向施加荷载，压力室上还设置有测量机构，测量机构用于测量土样的变形强度特性。
[0009]本专利技术的特点还在于：
[0010]压力室包括四个水平加载机构，四个水平加载机构前后左右设置组成一个腔体，腔体的顶部设置有上垫框，腔体的底部设置有下垫框，上垫框上设置有纵向加载机构，下垫框的底部固接有底板，下垫框的上设置有活动底座，活动底座上设置有承载板，活动底座与底板之间设置有内水压导出管，底板与内水压导出管的接触面装有O型圈。
[0011]底板的底部设置有工作台支架。
[0012]工作台支架与底板之间配设有若干柱脚，柱脚的两端均固接有内六角螺栓，内六角螺栓上配设有六角螺帽，柱脚与底板之间、柱脚与工作台支架之间均通过内六角螺栓配
合六角螺帽的方式相连接。
[0013]纵向加载机构包括顶板，顶板的上开有凹槽，凹槽贯穿顶板，上垫框固接在凹槽内，顶板上固接有油缸A，油缸A的主轴与上垫框相对，上垫框内设置有陶瓷板，陶瓷板上设置有上试件座。
[0014]承载板采用透水陶瓷板。
[0015]水平加载机构包括L型加载板，四个L型加载板组成一个矩形腔体，L型加载板底部设置有线性导轨B，线性导轨B位于靠近L型加载板的端部处，相邻两个L型加载板之间通过将L型加载板的侧壁卡接在线性导轨B内的方式相连接，L型加载板的内壁设置有加载板滑槽，加载板滑槽上配设有滑块支座，滑块支座远离加载板滑槽的一端固接有传力杆，传力杆远离滑块支座的一端固接有油缸B，油缸B固接在油缸座板上，油缸座板固接在固定架上。
[0016]滑块支座与加载板滑槽之间、上试件座与油缸A的主轴之间均设置有钢球。
[0017]滑块支座远离L型加载板的侧壁和滑块支座的端部均配设有导轨线性导轨A，两个导轨线性导轨A分别固接在加载板滑槽与固定架上。
[0018]L型加载板、陶瓷板上均设置有应力应变传感器，内水压导出管内设置有孔压传感器，应力应变传感器与孔压传感器均连接有上位机，上位机连接油缸A与油缸B。
[0019]本专利技术的有益效果是：本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪，解决了现有技术中存在的真三轴仪三向加载时存在干扰的问题。使用操作简便，实现了在复杂土体应力状态下，更加准确的模拟现场的许多实际加载条件，降低了试验中的误差，使其更加准确的模拟土的实际受力状态，可以实现更加精确的应力路径，从而更加便利的了解土的应力应变和强度本构关系。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪的主机部分主视剖面示意图；
[0021]图2是本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪的主机部分俯视剖面示意图；
[0022]图3是本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪的俯视剖面图；
[0023]图4是本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪的L型加载板的示意图；
[0024]图5是本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪的原理示意图；
[0025]图6是本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪的加载机构原理示意图。
[0026]图中，1.顶板，2.L型加载板，3.油缸A，4.上试件座，5.上垫框，6.线性导轨A，7.滑块支座，8.油缸座板，9.油缸B，10.底板，11.下垫框，12.活动底座，13.内水压导出管，14.柱脚，15.工作台支架，16.线性导轨B，17.加载板滑槽；18.O型圈，19.内六角螺栓，20.六角螺帽，21.陶瓷板，22.钢球。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0028]本专利技术一种三向刚性加载真三轴仪，如图1所示，包括固定架，固定架中设置有压力室，压力室用于放置土样，压力室的前后左右均设置有水平加载机构，水平加载机构用于对土样进行水平方向施加荷载，压力室的顶部设置有纵向加载机构，纵向加载机构用于对土样进行竖向施加荷载，压力室上还设置有测量机构，测量机构用于测量土样的变形强度
特性。如图2和图3所示，压力室包括四个水平加载机构，四个水平加载机构前后左右设置组成一个腔体，腔体的顶部设置有上垫框5，腔体的底部设置有下垫框11，上垫框5上设置有纵向加载机构，下垫框11的底部固接有底板10，下垫框11的上设置有活动底座12，活动底座12上设置有承载板，活动底座12与底板10之间设置有内水压导出管13，底板10与内水压导出管13的接触面、活动底座12与内水压导出管13的接触面均装有O型圈18。底板10的底部设置有工作台支架15。工作台支架15与底板10之间配设有若干柱脚14，干柱脚14的两端均固接有内六角螺栓19，内六角螺栓19上配设有六角螺帽20，柱脚14与底板10之间、柱脚14与工作台支架15之间均通过内六角螺栓19配合六角螺帽20的方式相连接。纵向加载机构包括顶板1，顶板1的上开有凹槽，凹槽贯穿顶板1，上垫框5固接在凹槽内，固定架顶部固接有油缸A3，油缸A3的主轴与上垫框5相对，上垫框5内设置有陶瓷板21，陶瓷板21上设置有上试件座4。承载板采用透水陶瓷板。如图4所示，水平加载机构包括L型加载板2，四个L型加载板2组成一个矩形腔体，L型加载板2底部设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三向刚性加载真三轴仪，其特征在于，包括固定架，所述固定架中设置有压力室，所述压力室用于放置土样，所述压力室的前后左右均设置有水平加载机构，所述水平加载机构用于对土样进行水平方向施加荷载，所述压力室的顶部设置有纵向加载机构，所述纵向加载机构用于对土样进行竖向施加荷载，所述压力室上还设置有测量机构，所述测量机构用于测量土样的变形强度特性。2.如权利要求1所述的一种三向刚性加载真三轴仪，其特征在于，所述压力室包括四个水平加载机构，四个水平加载机构前后左右设置组成一个腔体，所述腔体的顶部设置有上垫框(5)，所述腔体的底部设置有下垫框(11)，所述上垫框(5)上设置有纵向加载机构，所述下垫框(11)的底部固接有底板(10)，所述下垫框(11)的上设置有活动底座(12)，所述活动底座(12)上设置有承载板，所述活动底座(12)与底板(10)之间设置有内水压导出管(13)，所述底板(10)与内水压导出管(13)的接触面、活动底座(12)与内水压导出管(13)的接触面均装有O型圈(18)。3.如权利要求2所述的一种三向刚性加载真三轴仪，其特征在于，所述底板(10)的底部设置有工作台支架(15)。4.如权利要求2所述的一种三向刚性加载真三轴仪，其特征在于，所述工作台支架(15)与底板(10)之间配设有若干柱脚(14)，所述干柱脚(14)的两端均固接有内六角螺栓(19)，内六角螺栓(19)上配设有六角螺帽(20)，所述柱脚(14)与底板(10)之间、柱脚(14)与工作台支架(15)之间均通过内六角螺栓(19)配合六角螺帽(20)的方式相连接。5.如权利要求2所述的一种三向刚性加载真三轴仪，其特征在于，所述纵向加载机构包括顶板(1)，所述顶板(1)的上开有凹槽，所述凹槽贯穿顶板(1)，所述上垫框(5)固接在凹槽内...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵生俊，王泽驰，朱学亮，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：