一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，包括相互配合的用于向上拉的上拉力架和用于向下拉的下拉力架，以及位于上拉力架和下拉力架内部的实验试样；实验试样包括内外套接的外部试样和内部试样，外部试样和内部试样之间设有间距，填充粘结材料；上拉力架由左右合拢固定且结构完全相同的内部试样第一拉力架和内部试样第二拉力架组成；内部试样第一拉力架包括上拉力结构，以及设置在上拉力结构顶部的第一固定结构；外部试样第一拉力架包括下拉力结构，以及设置在下拉力结构底部的第二固定结构。本发明专利技术能够分别对试样的上方和下方施加一个对向的力，达到测试粘结材料剪切强度的目的，且试样制造简单，装置构造简单，制造成本低。造成本低。造成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置及使用方法


[0001]本专利技术涉及剪切强度实验装置
，具体涉及一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置及使用方法。

技术介绍

[0002]在建筑工程、岩土工程等领域经常会用到水泥砂浆或石膏等粘结材料使各个建筑部分粘结形成一个整体，进而提高建筑的强度、防水保温等性能，因此对粘结材料抗剪切能力具有一定的要求；现有的测试剪切强度的试验机大多占地较大，功能复杂；而且常规的剪切试验机是将正方体试样放在试验台上，通过试验台的水平加载破坏试样，也同现有的一些专门用于测试粘结特性的试验装置一样，它们都是从一个方向对试样施加载荷，且都对试样有较高的要求；另外，如果在实验时只需要测试剪切强度且受到试样设备限制的情况下，使用这些现有的装置就不太合适。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：克服现有技术中存在的不足，提供一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置及使用方法，能够分别对试样的上方和下方施加一个对向的力，达到测试粘结材料剪切强度的目的，且试样制造简单，装置构造简单，制造成本低。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，包括相互配合的用于向上拉的上拉力架和用于向下拉的下拉力架，以及位于上拉力架和下拉力架内部的实验试样；上拉力架和下拉力架配合后形成的圆柱形的中空结构，实验试样位于中空结构内，实验试样包括内外套接的外部试样和内部试样，外部试样和内部试样之间设有间距，间距内填充用于粘结内部试样和外部试样的粘结材料；上拉力架由左右合拢固定且结构完全相同的内部试样第一拉力架和内部试样第二拉力架组成；内部试样第一拉力架包括上拉力结构，以及设置在上拉力结构顶部使内部试样第一拉力架和内部试样第二拉力架紧密合拢的第一固定结构；上拉力结构包括半圆形的顶板和至少一个与顶板下表面边缘固定连接的第一支撑架，第一支撑架底部连接有朝向圆心的扇形的连接块，连接块与用于向上推动内部试样的半圆形的内部压板固定连接；内部压板位于内部试样的正下方，且两个内部压板合并后形成的小圆盘直径不大于内部试样的直径；下拉力架由左右合拢固定且结构完全相同的外部试样第一拉力架和外部试样第二拉力架组成；外部试样第一拉力架包括下拉力结构，以及设置在下拉力结构底部使外部试样第一拉力架和外部试样第二拉力架紧密合拢的第二固定结构，下拉力结构包括半圆形的底板和至少一个与底板上表面边缘固定连接的第二支撑架，第二支撑架的顶部连接有用于下压外部试样的半环形的外部压板；外部压板位于外部试样的正上方，且两个外部压板合并后形成的圆环内径不小于外部试样的内径。
[0005]进一步的，所述外部试样横截面为圆环，内部试样的横截面为圆形，内部试样的高度大于外部试样的高度。
[0006]进一步的，所述外部试样和内部试样的强度均大于粘结材料的强度，粘结材料与外部试样和内部试样的粘结力均大于粘结材料的强度。
[0007]进一步的，所述外部试样的内侧面和内部试样的外侧面均设置有用以增大与粘接材料摩擦系数的凸粒或凹坑。
[0008]进一步的，所述内部试样的顶部不超过外部试样的顶部，内部试样的底部超出外部试样的底部设置，外部试样的顶部设置与其尺寸对应的环形的外部试样橡胶垫片，外部试样橡胶垫片位于外部试样和外部压板之间；内部试样的底部设置有与其尺寸对应的内部试样橡胶垫片，内部试样橡胶垫片位于内部试样和内部压板之间。
[0009]进一步的，所述第一固定结构包括杆状的固定在顶板圆心处的顶部试样夹头，顶部试样夹头上垂直于顶板直线边的方向上开设有第一螺孔，分别位于内部试样第一拉力架和内部试样第二拉力架上的两个顶部试样夹头合并后通过第一装配螺栓固定，第一装配螺栓与第一螺孔螺纹连接，且末端与第一装配螺母螺纹连接。
[0010]进一步的，所述第一支撑架的横截面为弧形，内部压板的直线边与顶板的直线边位于同一竖直平面上且互相平行；第二支撑架的横截面为弧形，第一支撑架和第二支撑架均位于同一圆柱形的侧面，且交错设置，外部压板的直线边与底板的直线边位于同一竖直平面上且相互平行。
[0011]进一步的，所述第二固定结构包括杆状的固定在底板圆心处的底部试样夹头，底部试样夹头上垂直于底板直线边的方向上开设有第二螺孔，分别位于外部试样第一拉力架和外部试样第二拉力架的两个底部试样夹头合并后通过第二装配螺栓固定，第二装配螺栓与第二螺孔螺纹连接，且末端与第二装配螺母螺纹连接。
[0012]进一步的，所述内部试样第一拉力架上的内部压板与内部试样第二拉力架上内部压板合并形成的小圆盘的直径等于内部试样的直径；外部试样第一拉力架上的外部压板和外部试样第二拉力架上的外部压板合并形成的圆环外径等于外部试样的外径，圆环内径等于外部试样的内径。
[0013]使用上述一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置的方法，具体步骤如下：1） 制作实验试样：用混凝土或者岩石制作筒状的外部试样和圆柱状的内部试样，要求内部试样的高度大于外部试样高度，且内部试样的直径小于外部试样的内径；然后将内部试样放入外部试样内并使内部试样的底部超出外部试样的底部，并用粘接材料填充外部试样和内部试样之间的额空隙，粘结材料采用水泥砂浆或者石膏，填充完毕后养护至粘结材料完全凝固，最后在内部试样底部粘贴内部试样橡胶垫片，在外部试样的顶部粘贴外部试样橡胶垫片；2）制作拉力转换剪力的剪切强度实验装置：将内部试样第一拉力架和外部试样第一拉力架分为第一组，内部试样第二拉力架和外部试样第二拉力架分为第二组；制作第一组：取两个杆状的顶部试样夹头，在其上部开设第一螺孔，然后将一个顶部试样夹头焊接在内部试样第一拉力架的顶板圆心处，接着在顶板的下表面边缘间隔距离焊接两个横截面为弧形的第一支撑架，之后在两个第一支撑架的底部分别焊接一个朝向圆心且完全相同的连接块，两个连接块间隔距离设置；再接着取两个杆状的底部试样夹头，在其下部开设第二螺孔，然后将一个底部试样夹头焊接在外部试样第一拉力架的底板下表面圆心处，之后在底板上表面间隔距离焊接三个第二支撑架，保证内部试样第一拉力架和外部试样第一拉力架
从上至下或从下至上互相推入之后，第二支撑架与第一支撑架能够形成一个封闭的圆柱侧面的一半，接着在第二支撑架顶部焊接外部压板，然后将中间的第二支撑架从两个连接块处穿过，使三个第二支撑架占据两个第一支撑架的中间的两侧，最后将两个连接块与内部压板焊接；制作第二组：按照第一组制作方法制作出第二组；3）安装拉力转换剪力的剪切强度实验装置：将实验试样放入第一组和第二组内，接着合拢第一组和第二组并推动上拉力架和下拉力架至其外侧形成一个封闭的圆柱侧面，然后使用第一装配螺栓配合第一装配螺母将两个顶部试样夹头固定，使用第二装配螺栓配合第二装配螺母将两个底部试样夹头；4）开始试验粘结材料的剪切强度：将安装好的试验试样和拉力转换剪力的剪切强度实验装置装入万能实验机，先使万能实验机的上夹具夹紧顶部试样夹头，万能实验机的下夹具夹紧底部试样夹头，然后启动万能实验机，拉伸顶部试样夹头和底部试样夹头，初始拉力设置为0MPa，实验最大拉力设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，其特征在于：包括相互配合的用于向上拉的上拉力架和用于向下拉的下拉力架，以及位于上拉力架和下拉力架内部的实验试样；实验试样包括内外套接的外部试样（7）和内部试样（8），外部试样（7）和内部试样（8）之间设有间距，间距内填充用于粘结内部试样（8）和外部试样（7）的粘结材料；上拉力架由左右合拢固定且结构完全相同的内部试样第一拉力架（2）和内部试样第二拉力架（11）组成；内部试样第一拉力架（2）包括上拉力结构，以及设置在上拉力结构顶部使内部试样第一拉力架（2）和内部试样第二拉力架（11）紧密合拢的第一固定结构；上拉力结构包括半圆形的顶板和至少一个与顶板下表面边缘固定连接的第一支撑架，第一支撑架底部连接有朝向圆心的扇形的连接块，连接块与用于向上推动内部试样（8）的半圆形的内部压板（10）固定连接；内部压板（10）位于内部试样（8）的正下方，且两个内部压板（10）合并后形成的小圆盘直径不大于内部试样（8）的直径；下拉力架由左右合拢固定且结构完全相同的外部试样第一拉力架（12）和外部试样第二拉力架（13）组成；外部试样第一拉力架（12）包括下拉力结构，以及设置在下拉力结构底部使外部试样第一拉力架（12）和外部试样第二拉力架（13）紧密合拢的第二固定结构，下拉力结构包括半圆形的底板和至少一个与底板上表面边缘固定连接的第二支撑架，第二支撑架的顶部连接有用于下压外部试样（7）的半环形的外部压板（6）；外部压板（6）位于外部试样（7）的正上方，且两个外部压板（6）合并后形成的圆环内径不小于外部试样（7）的内径。2.根据权利要求1所述的一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，其特征在于：所述外部试样（7）横截面为圆环，内部试样（8）的横截面为圆形，内部试样（8）的高度大于外部试样（7）的高度。3.根据权利要求2所述的一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，其特征在于：所述外部试样（7）和内部试样（8）的强度均大于粘结材料的强度，粘结材料与外部试样（7）和内部试样（8）的粘结力均大于粘结材料的强度。4.根据权利要求3所述的一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，其特征在于：所述外部试样（7）的内侧面和内部试样（8）的外侧面均设置有用以增大与粘接材料摩擦系数的凸粒或凹坑。5.根据权利要求4所述的一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，其特征在于：所述内部试样（8）的顶部不超过外部试样（7）的顶部，内部试样（8）的底部超出外部试样（7）的底部设置，外部试样（7）的顶部设置与其尺寸对应的环形的外部试样橡胶垫片（4），外部试样橡胶垫片（4）位于外部试样（7）和外部压板（6）之间；内部试样（8）的底部设置有与其尺寸对应的内部试样橡胶垫片（9），内部试样橡胶垫片（9）位于内部试样（8）和内部压板（10）之间。6.根据权利要求5所述的一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，其特征在于：所述第一固定结构包括杆状的固定在顶板圆心处的顶部试样夹头（1），顶部试样夹头（1）上垂直于顶板直线边的方向上开设有第一螺孔（17），分别位于内部试样第一拉力架（2）和内部试样第二拉力架（11）上的两个顶部试样夹头（1）合并后通过第一装配螺栓（3）固定，第一装配螺栓（3）与第一螺孔（17）螺纹连接，且末端与第一装配螺母（5）螺纹连接。7.根据权利要求6所述的一种拉力转换成剪力的剪切强度实验装置，其特征在于：所述第一支撑架的横截面为弧形，内部压板（10）的直线边与顶板的直线边位于同一竖直平面上且互相平行；第二支撑架的横截面为弧形，第一支撑架和第二支撑架均位于同一圆柱形的
侧面，且交错设置，外部压板（6）的直线边与底板的直线边位于同一竖直平面上且相互平行。8.根据权利要求7所述的一种拉力转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖小辉，夏永君，盛赟，王蒙，张彦，陈素萍，张政军，
申请(专利权)人：浙江九越建设管理有限公司，
类型：发明
国别省市：