一種多功能剪切測試儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種多功能剪切測試儀，包括水平加載組件、豎直加載組件、數據采集組件和數據處理模塊，所述的豎直加載組件、水平加載組件分別與待測試材料連接，所述的水平加載組件與數據采集組件連接，所述的數據采集組件與數據處理模塊連接。與現有技術相比，本實用新型專利技術具有用范圍較廣、操作步驟簡單、試驗精度較高等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種巖土工程材料性能的試驗測試裝置領域，尤其是涉及一種多功能剪切測試儀。
技術介紹
眾所周知，在實際生活中經常發生由于土體不穩定而引起的工程事故，例如土體滑坡、泥石流和地基沉降等地質災害發生，直接影響到人民的生命財產安全和社會經濟的發展，其根本原因是土與土之間發生剪切滑移，如何測定土與土在接觸面處的剪切力，設計了很多的剪切試驗測試裝置來滿足試驗要求；同樣為了避免此類地質災害的發生，科研人員設計出一些加固土體的土工合成材料，以增強土體的力學性能和整體穩定性，例如土工格柵、土工格室和土工布等，在土木和水利工程中有著大量的應用，但是土體和土工合成材料的接觸面的摩擦力是衡量其加固效果的重要因素，通常采用土工合成材料從土體中拔·出，以測定其剪切力，來衡量土工合成材料的加固效果。綜上所述，剪切測試試驗在實際工程應用中具有重要的意義，針對上述實際工程中需要測定的不同材料的剪切性能，而目前的剪切儀，僅僅能夠滿足某種接觸面的測試工作，功能單一、操作繁瑣、精確度較低，難以滿足目前的試驗的測試工作，例如目前的土體剪切盒，存在一定的尺寸效應，并且無法進行其他接觸面的測試，因此需要一個多種用途、操作簡單和精度較高剪切測試儀，以滿足當前實際工程大規模的精確測試實驗工作。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種適用范圍較廣、操作步驟簡單、試驗精度較高的多功能剪切測試儀。本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現一種多功能剪切測試儀，其特征在于，包括水平加載組件、豎直加載組件、數據采集組件和數據處理模塊，所述的豎直加載組件、水平加載組件分別與待測試材料連接，所述的水平加載組件與數據采集組件連接，所述的數據采集組件與數據處理模塊連接。所述的水平加載組件包括工作平臺、平行支撐、步進電機、推進器、上剪切盒、下剪切盒、條形夾具和斜支撐，所述的平行支撐、步進電機和推進器均固定在工作平臺上，所述的下剪切盒固定在平行支撐上，所述的上剪切盒與下剪切盒對稱設置后形成用于容置待測試材料的空間，所述的條形夾具設在下剪切盒上，所述的斜支撐一端固定在工作平臺上，另一端與上剪切盒連接。所述的平行支撐上設有用于放置下剪切盒的無摩擦滑輪。所述的上剪切盒的內邊長為200mm的正方形，其兩側面的中心位置處設有用于放置透明鋼化玻璃的矩形孔洞。所述的下剪切盒的橫截面與上剪切盒相同，其兩側面的中心位置處設有與上剪切盒的矩形空洞對稱設置的矩形空洞，所述的條形夾具設在下剪切盒的上部位置，并在下剪切盒的上部兩側各布置兩個無摩擦滾軸，該滾軸高出下剪切盒1_。所述的鋼板的厚度為15mm,矩形孔洞的邊長為100mm、高度為50mm。所述的豎直加載組件包括蓋板、拉桿、掛鉤和砝碼，所述的蓋板設在上剪切盒內并蓋住待測試材料，并與拉桿連接，所述的拉桿與掛鉤連接，所述的掛鉤與砝碼連接。所述的數據采集組件包括壓力傳感器、位移傳感器、豎向支撐、無線發射器、接收器和計算機，所述的壓力傳感器設在下剪切盒的一端并與推進器固定連接，所述的位移傳感器設在下剪切盒的另一端并固定在豎向支撐上，所述的壓力傳感器和位移傳感器均通過無線發射器與接收器連接，所述的接收器與計算機連接。與現有技術相比，本技術具有以下優點(I)本技術裝置制作簡單，具有多功能性，能夠對常規的單一材料的接觸面剪切測試，能夠對土工合成材料與土體的接觸面剪切測試；(2)本技術裝置剪切盒為內邊長200mm的正方形，有效降低了尺寸效應，最大剪切位移為40mm，有效降低了邊界效應，提高了試驗的精確度；(3)本技術裝置在上下剪切盒中心位置，均布置邊長為IOOmm正方形的透明鋼化玻璃，能夠對試驗過程中，接觸面的變化進行觀察；(4)本技術裝置操作步驟簡單，智能化程度較高，能夠實現數據的自動采集、圖形顯示和處理等；(5)采取無線傳輸系統，可以實現遠距離觀測、查看和處理實驗情況。附圖說明圖I為本技術的上剪切盒結構示意圖；圖2為本技術的下剪切盒結構示意圖；圖3為本技術的結構示意圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本技術進行詳細說明。實施例如圖3所示，一種多功能剪切測試儀，包括水平加載組件、豎直加載組件、數據采集組件和數據處理模塊，所述的豎直加載組件豎向加載待測試材料，所述的水平加載組件對待測試材料進行接觸面的剪切，并通過數據采集組件采集其壓力和位移數據并發送給數據處理模塊，所述的數據處理模塊對其進行數據保存并通過圖形進行顯示。所述的水平加載組件包括工作平臺13、平行支撐8、步進電機4、推進器5、上剪切盒、下剪切盒、條形夾具2和斜支撐12，所述的平行支撐8、步進電機4和推進器5均固定在工作平臺上13，所述的下剪切盒固定在平行支撐8上，所述的上剪切盒與下剪切盒對稱設置后形成用于容置待測試材料的空間，所述的條形夾具2設在下剪切盒上，所述的斜支撐12—端固定在工作平臺13上，另一端與上剪切盒連接。所述的豎直加載組件14包括蓋板9、拉桿、掛鉤和砝碼，所述的蓋板9設在上剪切盒內并蓋住待測試材料，并與拉桿連接，所述的拉桿與掛鉤連接，所述的掛鉤與砝碼連接，砝碼依次帶動掛鉤、拉桿和蓋板，實現對待測試材料的豎向加載。所述的數據采集組件包括壓力傳感器6、位移傳感器11、豎向支撐10、無線發射器、接收器和計算機，所述的壓力傳感器6設在下剪切盒的一端并與推進器5固定連接，所述的位移傳感器11設在下剪切盒的另一端并固定在豎向支撐10上，所述的壓力傳感器6和位移傳感器11均通過無線發射器與接收器連接，所述的接收器與計算機連接。如圖I所示，本技術裝置的上剪切盒，采用厚度為15mm的鋼板，焊接組裝為內邊長為200mm的正方形,在兩側面的中心位置處,切割出邊長為100mm、高度為50mm的矩形孔洞，并在孔洞邊開槽，透明鋼化玻璃I嵌入孔洞內。如圖2所示，本技術裝置的下剪切盒，采用厚度為15mm的鋼板，焊接組裝為內邊長為200mm的正方形,在兩側面的中心位置處,切割出邊長為100mm、高度為50mm的矩形孔洞，并在孔洞邊開槽，透明鋼化玻璃I嵌入孔洞內，在本技術裝置的下剪切盒上部固定條形夾具2，并在下剪切盒上部兩側各布置2個無摩擦滾軸3，滾軸高出下剪切盒1_，保正上下剪切盒之間無摩擦力。·以下為本技術實施例的具體施工過程(I)將鋼柱、鋼梁和水平鋼板進行連接，組合為工作平臺13，依次將步進電機4和推進器5固定到工作平臺13上，將壓力傳感器6和推進器5固定連接；(2)根據剪切位移大小，將兩組平行支撐8固定到工作平臺13上，每組平行支撐8帶有兩個無摩擦滑輪7，無摩擦滑輪7高出平行支撐8為Imm ;(3)將下剪切盒放置于平行支撐8的無摩擦滑輪7上，將上剪切盒對稱地放置于下剪切盒上的無摩擦滾軸3上，無摩擦滾軸3高出下剪切盒為1mm，并用銷釘將上下剪切盒固定;(4)在剪切盒內放置需要進行接觸面剪切的材料，然后將蓋板9放置上剪切盒內，然后將位移計11固定在豎向支撐10上，將斜向支撐12和上剪切盒進行固定；(5)不同的剪切測試試驗，在剪切盒內采用不同的材料放置方法。對于單一材料的剪切試驗，例如沙土和粘土，將材料均勻放入剪切盒內，即可進行試驗；對于土工合成材料與土體的剪切試驗，例如土工格柵、土工格室和土工布等，將土工本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能剪切測試儀，其特征在于，包括水平加載組件、豎直加載組件、數據采集組件和數據處理模塊，所述的豎直加載組件、水平加載組件分別與待測試材料連接，所述的水平加載組件與數據采集組件連接，所述的數據采集組件與數據處理模塊連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳雪萍，邱一平，代曉東，
申請(專利權)人：上海交通大學，
類型：實用新型
國別省市：