CN107515153B - 上剪切盒平行锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种上剪切盒平行锁定装置，包括上剪切盒、立柱、上固定板、底板、钢球、固定杆和锁块装置；立柱垂直设置在上剪切盒的两侧，其顶端与上固定板连接固定，底端与底板滑动连接；上剪切盒的顶部与立柱相对的侧面上开设有第一V形槽，固定杆的一个侧面上开设有第二V形槽，多个钢球放置在第二V形槽和第一V形槽构成滑动。锁块装置安装在立柱上，通过旋转微调旋钮使微调螺丝推动固定杆实现钢球与上剪切盒锁紧。本发明通过双立柱、双滑块组件、钢球和双锁块装置的设计，将上剪切盒平行锁紧，一方面使上剪切盒能够在下剪切盒上平行移动，避免上剪切盒在推动器给力后翘起，另一方面避免上、下剪切盒在给法向力下产生摩擦系数。

Description

上剪切盒平行锁定装置
技术领域
本发明涉及土的剪切强度测试设备领域，特别是涉及一种直剪仪中上剪切盒平行锁定装置。
背景技术
直剪试验是测定土的抗剪强度的一种常用方法，测定材料在抗剪力作用下的抗力性能，是材料机械性能试验的基本试验方法之一。将试样置于剪切夹具上，在剪切载荷的作用下被切断，再根据库伦定律和剪切定律确定土的抗剪强度指标内的摩擦力和内粘聚力。上述试验目前通常在《应变控制式直剪仪》（GB4934-1996标准）进行：以下简称直剪仪。
目前国内所有直剪仪做上述要求的试验，均有一套剪切夹具，也通称剪切盒，包括储水盒、下剪切盒和上剪切盒，而储水盒和下剪切盒可通过机械加工联固为一体。在进行试验时，是由仪器机械推动器在机械作用下给下剪切盒在法向压力下，推动器给下剪切盒平行推力，使上剪切盒和下剪切盒平行移动，使土样剪坏。现有剪切夹具的缺陷在于，下剪切盒是由法向给压力，固定了土样和下剪切盒，而上剪切盒是平漂在上方，只有一个顶点，所以在有剪切力时，就会造成上剪切盒翘头漂动，故就造成部分试验数据失真，见图1所示。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种上剪切盒平行锁定装置，能够解决现有上剪切盒在试验过程中出现翘头漂动的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种上剪切盒平行锁定装置，包括：立柱、上固定板、钢球、固定杆和锁块装置；所述立柱垂直设置在上剪切盒的两侧，其顶端与所述上固定板连接固定，其底端与底板滑动连接；所述上剪切盒的顶部与所述立柱相对的侧面上沿长度方向开设有第一V形槽，所述固定杆沿长度方向的一个侧面上开设有第二V形槽，多个所述钢球放置在所述第一V形槽和第二V形槽构成的空间内，所述锁块装置安装在所述立柱上，通过推动所述固定杆的另一个侧面实现钢球的锁紧，从而将所述剪切盒平行锁定。
在本发明一个较佳实施例中，所述锁块装置包括固定座、塞打螺丝、微调螺丝、微调旋钮和直线轴承；其中，所述固定座固定在所述立柱上，所述直线轴承内置在所述固定座的两侧，所述塞打螺丝贯通式插入所述固定座的两侧内，并通过所述直线轴承的导向作用使其头部插入连接到所述固定杆内；所述微调螺丝嵌入安装在所述固定座的中部，并在其上微调旋钮的控制下进行直线运动，从而顶着所述固定杆，使其与所述上剪切盒紧贴。
在本发明一个较佳实施例中，所述塞打螺丝的尾部与所述固定座之间还套置有弹簧。
在本发明一个较佳实施例中，所述塞打螺丝的头部插入所述固定杆的位置位于所述钢球放置区的外侧。
在本发明一个较佳实施例中，所述钢球的直径大于所述第一V形槽和第二V形槽的直径。
在本发明一个较佳实施例中，所述第二V形槽的直径大于所述第一V形槽的直径。
在本发明一个较佳实施例中，所述立杆的底端与所述底板之间通过导轨组件滑动连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述导轨组件包括固定块、滑块和滑槽；其中，所述滑块固定在所述底板的上表面，所述固定块固定连接在所述立杆的底端，其下部安装所述滑槽，所述滑槽套置在所述滑块上。
本发明的有益效果是：本发明一种上剪切盒平行锁定装置，通过双立柱、双滑块组件、钢球和双锁块装置的设计，将上剪切盒平行锁紧，使在加设法向力及下剪切盒推动器给力后，一方面使上剪切盒能够在下剪切盒上平行移动，有效避免上剪切盒在推动器方向力点上的向上翘起，提高了剪切强度数据的准确性；另一方面可避免上、下剪切盒在给法向压力下产生阻力和摩擦力系数。
附图说明
图1是现有直剪仪的上剪切盒在剪切时向上翘起的结构示意图；
图2是本发明上剪切盒平行锁定装置一较佳实施例的立体结构示意图；
图3是图2中A处的局部放大结构示意图；
图4所示锁块装置的侧视结构示意图；
图5是所示上剪切盒、钢球和固定杆的组合结构示意图；
附图中各部件的标记如下：1.上剪切盒，2.立柱，3.上固定板，4.底板，5.钢球，6.固定杆，7.锁块装置，8.盖形螺母，9.导轨组件，10.第一弧形槽，11.第二弧形槽，71.固定座，72.塞打螺丝，73.微调螺丝，74.微调旋钮，75.直线轴承，76.弹簧，711.通孔，712.双耳结构，91.固定块，92.滑块，93.滑槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-5，本发明实施例包括：
实施例1
一种上剪切盒平行锁定装置，包括：立柱2、上固定板3、钢球5、固定杆6和锁块装置7。所述立柱2为双立柱，分别垂直设置在上剪切盒1的两侧，其顶端与上固定板3通过盖形螺母8连接固定，其底端与底板4通过滑块组件9滑动连接。
所述上剪切盒1的顶部与立柱2相对的侧面上沿长度方向开设有第一V形槽10，所述固定杆6沿长度方向的一个侧面上开设有第二V形槽11，多个钢球5放置在第一V形槽10和第二V形槽11构成的空间内，锁块装置7安装在立柱2上，其通过推动固定杆6的另一个侧面（与第二弧形槽相对的一侧）实现钢球的锁紧，从而将剪切盒1平行锁定。其中，所述钢球5的直径大于第一V形槽10和第二V形槽11的直径，且第二V形槽11的直径大于第一V形槽10的直径。通过该钢球尺寸与两个弧形槽尺寸的设计，使得钢球不会从两个弧形槽构成的空间内滚出来，这样当锁块装置锁紧时，位于上剪切盒两侧的钢球形成滑道的作用，一方面保证了在法向加压及横向推动时，上剪切盒不会上下翘动；另一方面保证了上剪切盒能够平行滑动。
所述锁块装置7包括固定座71、塞打螺丝72、微调螺丝73、微调旋钮74和直线轴承75；其中，固定座71固定在所述立柱2上，从而实现整个锁块装置的安装固定。固定座71的两侧内置直线轴承75，塞打螺丝72贯通式插入固定座71的两侧内，并通过直线轴承75的导向作用使其头部插入连接到固定杆6内，其插入到固定杆6的部位位于钢球5放置区的外侧；所述微调螺丝73嵌入安装在固定座71另一端的中部，并在其上微调旋钮74的控制下进行直线运动，从而顶着固定杆6，使固定杆与上剪切盒1紧贴，实现锁紧功能。
另外，塞打螺丝72的尾部与固定座71之间还套置有弹簧76，当不需要锁定时，反向旋转微调旋钮，使微调螺丝进行直线式反向运动，使固定杆在弹簧的弹性回复力作用下复位，实现解锁定。
所述导轨组件9包括固定块91、滑块92和滑槽93；其中，滑块92固定在底板4的上表面，固定块91固定连接在立杆2的底端，其下部安装滑槽93，所述滑槽93套置在滑块92上，构成导轨组件。滑槽93的槽宽与滑块92的外径相同。
其中，第一V形槽和第二V形槽也可以改造成类似的槽型结构，比如弧形等，均包括在本发明的保护范围内。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种上剪切盒平行锁定装置，其特征在于，包括：立柱、上固定板、钢球、固定杆和锁块装置；所述立柱垂直设置在上剪切盒的两侧，其顶端与所述上固定板连接固定，其底端与底板滑动连接；所述上剪切盒的顶部与所述立柱相对的侧面上沿长度方向开设有第一V形槽，所述固定杆沿长度方向的一个侧面上开设有第二V形槽，多个所述钢球放置在所述第一V形槽和第二V形槽构成的空间内，所述锁块装置安装在所述立柱上，通过推动所述固定杆的另一个侧面实现钢球的锁紧，从而将所述剪切盒平行锁定；所述锁块装置包括固定座、塞打螺丝、微调螺丝、微调旋钮和直线轴承；其中，所述固定座固定在所述立柱上，所述直线轴承内置在所述固定座的两侧，所述塞打螺丝贯通式插入所述固定座的两侧内，并通过所述直线轴承的导向作用使其头部插入连接到所述固定杆内；所述微调螺丝嵌入安装在所述固定座的中部，并在其上微调旋钮的控制下进行直线运动，从而顶着所述固定杆，使其与所述上剪切盒紧贴；所述钢球的直径大于所述第一V形槽和第二V形槽的直径；所述第二V形槽的直径大于所述第一V形槽的直径。
2.根据权利要求1所述的上剪切盒平行锁定装置，其特征在于，所述塞打螺丝的尾部与所述固定座之间还套置有弹簧。
3.根据权利要求1所述的上剪切盒平行锁定装置，其特征在于，所述塞打螺丝的头部插入所述固定杆的位置位于所述钢球放置区的外侧。
4.根据权利要求1所述的上剪切盒平行锁定装置，其特征在于，所述立柱的底端与所述底板之间通过导轨组件滑动连接。
5.根据权利要求4所述的上剪切盒平行锁定装置，其特征在于，所述导轨组件包括固定块、滑块和滑槽；其中，所述滑块固定在所述底板的上表面，所述固定块固定连接在所述立柱的底端，其下部安装所述滑槽，所述滑槽套置在所述滑块上。
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