CN110849718B - 防扰动三轴试验试样安装装置 - Google Patents

防扰动三轴试验试样安装装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防扰动三轴试验试样安装装置，涉及三轴试验试样安装装置技术领域，第一弧形夹紧装置包括同轴设置的第一上弧形部、第一中弧形部和第一下弧形部，第二弧形夹紧装置包括同轴设置的第二上弧形部、第二中弧形部和第二下弧形部，第二上弧形部、第二中弧形部和第二下弧形部的一端均与第二转动立柱固定连接，通过上部锁紧装置能够将第一上弧形部与第二上弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样顶帽，通过中部锁紧装置能够将第一中弧形部与第二中弧形部互相靠近以夹紧对开型承膜筒，通过下部锁紧装置能够将第一下弧形部与第二下弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样底座。避免三轴试验试样安装过程对试样的扰动，提高试验结果准确性。

Description

防扰动三轴试验试样安装装置
技术领域
本发明涉及三轴试验试样安装装置技术领域，特别是涉及一种防扰动三轴试验试样安装装置。
背景技术
三轴试验一般指三轴压缩试验，三轴压缩试验是指有侧限压缩和剪力试验，使用的仪器为三轴仪，试验用的土样为圆柱形，试样用薄橡皮膜包裹，使土样的孔隙水与膜外液体(水)完全隔开，在给定的三轴压力室周围压力作用下，不断加大轴向附加压力，直至试样被剪破按莫尔强度理论计算剪破面上的法向应力与极限剪切应力。三轴试样中的应力分布比较均匀，可供在复杂应力条件下研究土壤的抗剪强度特性。
三轴试验试样安装的常规做法一般是：
(1)将橡皮膜穿过承膜筒，从吸气孔吸气，使橡皮膜紧贴承膜筒内壁；
(2)将承膜筒连同橡皮膜套在制作好的土样上；
(3)将土样和承膜筒放在三轴仪试样底座上，翻转橡皮膜下端包住底座，并用橡皮圈将橡皮膜与底座扎紧，翻转橡皮膜上端并取下承膜筒；
(4)采用对开圆形模具夹紧试样，将橡皮膜上端翻转套于对开圆形模具上，安装三轴仪试样顶帽，翻转橡皮膜上端包住顶帽，并用橡皮圈将橡皮膜与顶帽扎紧。
常规的做法，在把橡皮膜包住底座并用橡皮圈将橡皮膜与底座扎紧的过程中会对土样造成扰动，在把橡皮膜包住顶帽的过程中需要利用对开圆形模具固定土样并再次翻动橡皮膜套在模具上，橡皮膜的多次翻动同样会造成土样的扰动进而影响试验结果，尤其是对原装软土试验，将会极大的影响试验结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种防扰动三轴试验试样安装装置，以解决上述现有技术存在的问题，避免三轴试验试样安装过程对试样的扰动，提高试验结果准确性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种防扰动三轴试验试样安装装置，包括第一弧形夹紧装置和第二弧形夹紧装置；
所述第一弧形夹紧装置包括同轴设置的第一上弧形部、第一中弧形部和第一下弧形部，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的弧形开口朝向相同，所述第一中弧形部位于所述第一上弧形部和所述第一下弧形部之间，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的一端均与第一转动立柱固定连接，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的另一端均与第一固定立柱固定连接，所述第一转动立柱和所述第一固定立柱均平行于所述第一上弧形部的轴线；
所述第二弧形夹紧装置包括同轴设置的第二上弧形部、第二中弧形部和第二下弧形部，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的弧形开口朝向相同，所述第二中弧形部位于所述第二上弧形部和所述第二下弧形部之间，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的一端均与第二转动立柱固定连接，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的另一端均与第二固定立柱固定连接，所述第二转动立柱和所述第二固定立柱均平行于所述第二上弧形部的轴线；
所述第一转动立柱与所述第二转动立柱绕一个转动轴转动连接，所述转动轴平行于所述第一转动立柱；
所述第一上弧形部与所述第二上弧形部的弧形半径相等，通过上部锁紧装置能够将所述第一上弧形部与所述第二上弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样顶帽；所述第一中弧形部与所述第二中弧形部的弧形半径相等，通过中部锁紧装置能够将所述第一中弧形部与所述第二中弧形部互相靠近以夹紧对开型承膜筒；所述第一下弧形部与所述第二下弧形部的弧形半径相等，通过下部锁紧装置能够将所述第一下弧形部与所述第二下弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样底座。
优选的，所述第一转动立柱与所述第二转动立柱通过合页转动连接。
优选的，所述上部锁紧装置包括两个上挂耳和上部锁紧螺栓，两个所述上挂耳分别固定设置于所述第一固定立柱和所述第二固定立柱外侧壁上，所述上部锁紧螺栓能够连接紧固两个所述上挂耳使所述第一上弧形部与所述第二上弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样顶帽；所述中部锁紧装置包括两个中挂耳和中部锁紧螺栓，两个所述中挂耳分别固定设置于所述第一固定立柱和所述第二固定立柱外侧壁上，所述中部锁紧螺栓能够连接紧固两个所述中挂耳使所述第一中弧形部与所述第二中弧形部互相靠近以夹紧对开型承膜筒；所述下部锁紧装置包括两个下挂耳和下部锁紧螺栓，两个所述下挂耳分别固定设置于所述第一固定立柱和所述第二固定立柱外侧壁上，所述下部锁紧螺栓能够连接紧固两个所述下挂耳使所述第一下弧形部与所述第二下弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样底座。
优选的，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的外侧面均为弧形面，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的外侧面均与所述第一转动立柱的外侧面平滑过渡连接。
优选的，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的外侧面均为弧形面，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的外侧面均与所述第二转动立柱的外侧面平滑过渡连接。
优选的，所述第一转动立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第一转动立柱各处的壁厚均相等，所述第一转动立柱的外侧面的半径与所述第一上弧形部的外侧面的半径相等。
优选的，所述第二转动立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第二转动立柱各处的壁厚均相等，所述第二转动立柱的外侧面与所述第二上弧形部的外侧面的半径相等。
优选的，所述第一固定立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第一固定立柱各处的壁厚均相等，所述第一固定立柱的外侧面与所述第一转动立柱的外侧面的半径相等。
优选的，所述第二固定立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第二固定立柱各处的壁厚均相等，所述第二固定立柱的外侧面与所述第二转动立柱的外侧面的半径相等。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供一种防扰动三轴试验试样安装装置，在对三轴试验试样进行安装时，将橡皮膜穿过对开型承膜筒并使橡皮膜紧贴对开型承膜筒内壁后，将对开型承膜筒套在试样外侧，将试样和对开型承膜筒一起放置在三轴仪试样底座上，将三轴仪试样顶帽放置在试样和对开型承膜筒上方，通过本发明提供的防扰动三轴试验试样安装装置夹紧固定三轴仪试样顶帽、对开型承膜筒和三轴仪试样底座，使三轴仪试样顶帽、对开型承膜筒和三轴仪试样底座固定为一个整体，将橡皮膜的上下两端分别翻转包住三轴仪试样顶帽和三轴仪试样底座，避免了三轴仪试样顶帽、对开型承膜筒和三轴仪试样底座之间的相互移动，减轻了装样过程对试样的扰动，然后将防扰动三轴试验试样安装装置拆除，将对开型承膜筒拆下，完成试样的安装，从而使得试样实验结果更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的防扰动三轴试验试样安装装置安装试样的结构主视图；
图2为图1中防扰动三轴试验试样安装装置安装试样的结构后视图；
图3为图1中防扰动三轴试验试样安装装置的结构左视图；
图4为图1中防扰动三轴试验试样安装装置安装试样的A-A剖视图；
图5为图1中防扰动三轴试验试样安装装置安装试样的B-B剖视图；
图中：1-第一弧形夹紧装置、2-第二弧形夹紧装置、3-第一上弧形部、4-第一中弧形部、5-第一下弧形部、6-第一转动立柱、7-第一固定立柱、8-第二上弧形部、9-第二中弧形部、10-第二下弧形部、11-第二转动立柱、12-第二固定立柱、13-上部锁紧装置、14-三轴仪试样顶帽、15-中部锁紧装置、16-对开型承膜筒、17-下部锁紧装置、18-三轴仪试样底座、19-上挂耳、20-上部锁紧螺栓、21-中挂耳、22-中部锁紧螺栓、23-下挂耳、24-下部锁紧螺栓、25-合页、26-试样、27-橡皮膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种防扰动三轴试验试样安装装置，以解决现有技术存在的问题，避免三轴试验试样安装过程对试样的扰动，提高试验结果准确性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1～5所示，本实施例提供一种防扰动三轴试验试样安装装置，包括第一弧形夹紧装置1和第二弧形夹紧装置2；
第一弧形夹紧装置1包括同轴设置的第一上弧形部3、第一中弧形部4和第一下弧形部5，第一上弧形部3、第一中弧形部4和第一下弧形部5的弧形开口朝向相同，第一中弧形部4位于第一上弧形部3和第一下弧形部5之间，第一上弧形部3、第一中弧形部4和第一下弧形部5的一端均与第一转动立柱6固定连接，第一上弧形部3、第一中弧形部4和第一下弧形部5的另一端均与第一固定立柱7固定连接，第一转动立柱6和第一固定立柱7均平行于第一上弧形部3的轴线；
第二弧形夹紧装置2包括同轴设置的第二上弧形部8、第二中弧形部9和第二下弧形部10，第二上弧形部8、第二中弧形部9和第二下弧形部10的弧形开口朝向相同，第二中弧形部9位于第二上弧形部8和第二下弧形部10之间，第二上弧形部8、第二中弧形部9和第二下弧形部10的一端均与第二转动立柱11固定连接，第二上弧形部8、第二中弧形部9和第二下弧形部10的另一端均与第二固定立柱12固定连接，第二转动立柱11和第二固定立柱12均平行于第二上弧形部8的轴线；
第一转动立柱6与第二转动立柱11绕一个转动轴转动连接，转动轴平行于第一转动立柱6；
第一上弧形部3与第二上弧形部8的弧形半径相等，通过上部锁紧装置13能够将第一上弧形部3与第二上弧形部8互相靠近以夹紧三轴仪试样顶帽14；第一中弧形部4与第二中弧形部9的弧形半径相等，通过中部锁紧装置15能够将第一中弧形部4与第二中弧形部9互相靠近以夹紧对开型承膜筒16；第一下弧形部5与第二下弧形部10的弧形半径相等，通过下部锁紧装置17能够将第一下弧形部5与第二下弧形部10互相靠近以夹紧三轴仪试样底座18。
在对三轴试验试样进行安装时，将橡皮膜27穿过对开型承膜筒16并使橡皮膜27紧贴对开型承膜筒16内壁后，将对开型承膜筒16套在试样26外侧，将试样26和对开型承膜筒16一起放置在三轴仪试样底座18上，将三轴仪试样顶帽14放置在试样26和对开型承膜筒16上方，通过本发明提供的防扰动三轴试验试样安装装置夹紧固定三轴仪试样顶帽14、对开型承膜筒16和三轴仪试样底座18，使三轴仪试样顶帽14、对开型承膜筒16和三轴仪试样底座18固定为一个整体，将橡皮膜27的上下两端分别翻转包住三轴仪试样顶帽14和三轴仪试样底座18，并通过两个橡皮圈分别将橡皮膜27的上下两端扎紧，避免了三轴仪试样顶帽14、对开型承膜筒16和三轴仪试样底座18之间的相互移动，减轻了装样过程对试样26的扰动，然后将防扰动三轴试验试样安装装置拆除，将对开型承膜筒16拆下，完成试样26的安装，从而能够得到更加准确的实验结果。
如图2所示，第一转动立柱6与第二转动立柱11通过合页25转动连接，结构简单，连接方便。
如图1～5所示，上部锁紧装置13包括两个上挂耳19和上部锁紧螺栓20，两个上挂耳19分别固定设置于第一固定立柱7和第二固定立柱12外侧壁上，上部锁紧螺栓20能够连接紧固两个上挂耳19使第一上弧形部3与第二上弧形部8互相靠近以夹紧三轴仪试样顶帽14；中部锁紧装置15包括两个中挂耳21和中部锁紧螺栓22，两个中挂耳21分别固定设置于第一固定立柱7和第二固定立柱12外侧壁上，中部锁紧螺栓22能够连接紧固两个中挂耳21使第一中弧形部4与第二中弧形部9互相靠近以夹紧对开型承膜筒16；下部锁紧装置17包括两个下挂耳23和下部锁紧螺栓24，两个下挂耳23分别固定设置于第一固定立柱7和第二固定立柱12外侧壁上，下部锁紧螺栓24能够连接紧固两个下挂耳23使第一下弧形部5与第二下弧形部10互相靠近以夹紧三轴仪试样底座18。通过旋转上部锁紧螺栓20，能够夹紧或松开三轴仪试样顶帽14，通过旋转中部锁紧螺栓22，能够夹紧或松开对开型承膜筒16，通过旋转下部锁紧螺栓24，能够夹紧或松开三轴仪试样底座18，操作方便快捷，提高试样安装效率。
如图4～5所示，第一上弧形部3、第一中弧形部4和第一下弧形部5的外侧面均为弧形面，第一上弧形部3、第一中弧形部4和第一下弧形部5的外侧面均与第一转动立柱6的外侧面平滑过渡连接，手持本装置操作时，感觉更加舒适。
如图4～5所示，第二上弧形部8、第二中弧形部9和第二下弧形部10的外侧面均为弧形面，第二上弧形部8、第二中弧形部9和第二下弧形部10的外侧面均与第二转动立柱11的外侧面平滑过渡连接，手持本装置操作时，感觉更加舒适。
如图4～5所示，第一转动立柱6的外侧面和内侧面均为弧形面且第一转动立柱6各处的壁厚均相等，第一转动立柱6的外侧面的半径与第一上弧形部3的外侧面的半径相等，通过上述结构设置，使本发明提供的防扰动三轴试验试样安装装置受力更加均匀，降低对试样26的扰动，提高实验的准确性。
如图4～5所示，第二转动立柱11的外侧面和内侧面均为弧形面且第二转动立柱11各处的壁厚均相等，第二转动立柱11的外侧面与第二上弧形部8的外侧面的半径相等，通过上述结构设置，使本发明提供的防扰动三轴试验试样安装装置受力更加均匀，降低对试样26的扰动，提高实验的准确性。
如图4～5所示，第一固定立柱7的外侧面和内侧面均为弧形面且第一固定立柱7各处的壁厚均相等，第一固定立柱7的外侧面与第一转动立柱6的外侧面的半径相等，通过上述结构设置，使本发明提供的防扰动三轴试验试样安装装置受力更加均匀，降低对试样26的扰动，提高实验的准确性。
如图4～5所示，第二固定立柱12的外侧面和内侧面均为弧形面且第二固定立柱12各处的壁厚均相等，第二固定立柱12的外侧面与第二转动立柱11的外侧面的半径相等，通过上述结构设置，使本发明提供的防扰动三轴试验试样安装装置受力更加均匀，降低对试样26的扰动，提高实验的准确性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：包括第一弧形夹紧装置和第二弧形夹紧装置；
所述第一弧形夹紧装置包括同轴设置的第一上弧形部、第一中弧形部和第一下弧形部，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的弧形开口朝向相同，所述第一中弧形部位于所述第一上弧形部和所述第一下弧形部之间，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的一端均与第一转动立柱固定连接，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的另一端均与第一固定立柱固定连接，所述第一转动立柱和所述第一固定立柱均平行于所述第一上弧形部的轴线；
所述第二弧形夹紧装置包括同轴设置的第二上弧形部、第二中弧形部和第二下弧形部，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的弧形开口朝向相同，所述第二中弧形部位于所述第二上弧形部和所述第二下弧形部之间，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的一端均与第二转动立柱固定连接，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的另一端均与第二固定立柱固定连接，所述第二转动立柱和所述第二固定立柱均平行于所述第二上弧形部的轴线；
所述第一转动立柱与所述第二转动立柱绕一个转动轴转动连接，所述转动轴平行于所述第一转动立柱；
所述第一上弧形部与所述第二上弧形部的弧形半径相等，通过上部锁紧装置能够将所述第一上弧形部与所述第二上弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样顶帽；所述第一中弧形部与所述第二中弧形部的弧形半径相等，通过中部锁紧装置能够将所述第一中弧形部与所述第二中弧形部互相靠近以夹紧对开型承膜筒；所述第一下弧形部与所述第二下弧形部的弧形半径相等，通过下部锁紧装置能够将所述第一下弧形部与所述第二下弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样底座。
2.根据权利要求1所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述第一转动立柱与所述第二转动立柱通过合页转动连接。
3.根据权利要求1所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述上部锁紧装置包括两个上挂耳和上部锁紧螺栓，两个所述上挂耳分别固定设置于所述第一固定立柱和所述第二固定立柱外侧壁上，所述上部锁紧螺栓能够连接紧固两个所述上挂耳使所述第一上弧形部与所述第二上弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样顶帽；所述中部锁紧装置包括两个中挂耳和中部锁紧螺栓，两个所述中挂耳分别固定设置于所述第一固定立柱和所述第二固定立柱外侧壁上，所述中部锁紧螺栓能够连接紧固两个所述中挂耳使所述第一中弧形部与所述第二中弧形部互相靠近以夹紧对开型承膜筒；所述下部锁紧装置包括两个下挂耳和下部锁紧螺栓，两个所述下挂耳分别固定设置于所述第一固定立柱和所述第二固定立柱外侧壁上，所述下部锁紧螺栓能够连接紧固两个所述下挂耳使所述第一下弧形部与所述第二下弧形部互相靠近以夹紧三轴仪试样底座。
4.根据权利要求1所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的外侧面均为弧形面，所述第一上弧形部、所述第一中弧形部和所述第一下弧形部的外侧面均与所述第一转动立柱的外侧面平滑过渡连接。
5.根据权利要求1所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的外侧面均为弧形面，所述第二上弧形部、所述第二中弧形部和所述第二下弧形部的外侧面均与所述第二转动立柱的外侧面平滑过渡连接。
6.根据权利要求4所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述第一转动立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第一转动立柱各处的壁厚均相等，所述第一转动立柱的外侧面的半径与所述第一上弧形部的外侧面的半径相等。
7.根据权利要求5所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述第二转动立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第二转动立柱各处的壁厚均相等，所述第二转动立柱的外侧面与所述第二上弧形部的外侧面的半径相等。
8.根据权利要求6所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述第一固定立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第一固定立柱各处的壁厚均相等，所述第一固定立柱的外侧面与所述第一转动立柱的外侧面的半径相等。
9.根据权利要求7所述的防扰动三轴试验试样安装装置，其特征在于：所述第二固定立柱的外侧面和内侧面均为弧形面且所述第二固定立柱各处的壁厚均相等，所述第二固定立柱的外侧面与所述第二转动立柱的外侧面的半径相等。
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