CN202330186U - 一种剪切测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种剪切测试仪，包括用于水平套装被测试试件的试件套筒、对被测试试件中部进行限位固定的试件固定夹、由上至下通过试件套筒对被测试试件左右两端施加动态压力的施压机构和对试件套筒上所受压力进行检测的测力装置；被测试试件为水平向布设的圆柱状试件，试件套筒包括内径与圆柱状试件外径一致的圆形套筒和固定在圆形套筒正上方的传力杆件，试件固定夹为夹装在被测试试件中部且对被测试试件中部进行锁紧固定的圆环形夹具，圆形套筒中部开有供圆环形夹具安装的环形安装口。本实用新型结构简单、设计合理、操作简便且测试结果稳定可靠，能解决现有材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、测试结果不可靠等问题。

Description

一种剪切测试仪

技术领域

本实用新型属于道路工程材料剪切强度测试技术领域，尤其是涉及一种剪切测试仪。

背景技术

道路工程材料剪切强度测定是描述道路工程材料力学特性的重要参数之一，在道路工程中，道路工程材料的剪切强度测定是防止道路早期破坏的重要设计参数。但目前，尚无统一的工程材料剪切强度测试方法及其相应的测试装置，因而现如今在实验室对道路工程材料剪切强度进行测试时，均不同程度地存在测试标准不统一、操作不便、测试结果不可靠等多种缺陷和不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种剪切测试仪，其结构简单、设计合理、使用操作简便且测试结果稳定可靠，能有效解决现有道路工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、测试结果不可靠等实际问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种剪切测试仪，其特征在于：包括用于水平套装被测试试件的试件套筒、对被测试试件中部进行限位固定的试件固定夹、由上至下通过试件套筒对被测试试件的左右两端施加动态压力的施压机构和对试件套筒上所受压力进行实时检测的测力装置；所述被测试试件为呈水平向布设的圆柱状试件，所述试件套筒包括内径与所述圆柱状试件外径一致的圆形套筒和固定在圆形套筒正上方的传力杆件，所述试件固定夹为夹装在被测试试件中部且对被测试试件中部进行锁紧固定的圆环形夹具，所述圆形套筒中部开有供所述圆环形夹具安装的环形安装口，所述圆形套筒与所述圆环形夹具均呈水平向布设，所述施压机构的施压元件位于圆形套筒的正上方。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述圆形套筒的长度与所述圆柱状试件的长度相同，且圆形套筒一端设置有对所述圆柱状试件进行限位的限位盖板。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述圆形套筒包括左侧套筒段和与左侧套筒段呈同轴布设的右侧套筒段，所述左侧套筒段与右侧套筒段的结构和尺寸均相同；所述传力杆件的数量为两个，且两个传力杆件分别布设在左侧套筒段与右侧套筒段的上部。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述试件固定夹包括套装在被测试试件中部的圆形外夹筒、布设在圆形外夹筒内且对被测试试件中部进行锁紧固定的圆弧形锁紧件和对圆弧形锁紧件的锁紧程度进行调整的锁紧程度调整件，所述锁紧程度调整件安装在圆形外夹筒上。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述锁紧程度调整件为锁紧螺母，所述锁紧螺母的数量为多个，圆形外夹筒上对应开有多个供锁紧螺母安装的螺纹安装孔，所述锁紧螺母的内端部支顶在被测试试件的外侧壁上。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述施压机构包括上压头和与所述上压头呈同轴布设的下压头，所述下压头固定不动且上压头为所述施压机构的施压元件。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述试件固定夹还包括布设在圆形外夹筒底部且将圆形外夹筒水平置于下压头上的水平底板。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述施压机构为路面材料强度试验仪或压力机；且当所述施压机构为路面材料强度试验仪时，下压头为路面材料强度试验仪的底座。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述试件套筒包括搭设在两个所述传力杆件上的水平顶盖板，所述水平顶盖板与两个所述传力杆件组成传力架，且所述施压机构的施压元件位于所述传力架的正上方。

上述一种剪切测试仪，其特征是：所述被测试试件的直径为100mm±5mm且其长度为150mm±10mm；所述左侧套筒段、右侧套筒段与圆形外夹筒的宽度均相同，且左侧套筒段与右侧套筒段之间的间距与圆形外夹筒的宽度均相同。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、仪器结构简单、安装方便且投入成本低。

2、测试数据可靠且实验结果稳定。

3、使用操作简便且实用价值高，无污染，对周围环境影响小；并且试验数据由测力装置直接读出，简便、准确。

4、使用效果好，本实用新型采用的加载方式为通过一个试件固定夹对装于试件套筒内的试件中部进行锁紧固定，并通过施压机构对试件两端(具体是试件固定夹与试件套筒之间的结合部)施加动态压力并通过测力装置测定其最大值，能完整准确反映所检测试件的抗剪强度。本实用新型的工作原理如下：根据相关弹性力学知识和有限元计算结果，在圆柱状试件中部被试件固定夹固定且对试件两端的未固定时，对试件两端的未固定端施加垂直动态力，当试件发生剪切断裂时，采集垂直动态力的最大值，根据受力分析结果试件发生断裂时所受的层间剪切力与所施加的动态力最大值之间存在一定的对应关系，因而根据测试得出的垂直动态力的最大值，能简便推算出层间剪切力，并能相应推断出试件破坏时的抗剪能力，实验结果非常稳定。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、使用操作简便且测试结果稳定可靠，能有效解决现有道路工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、测试结果不可靠等实际问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态参考图。

图2为本实用新型所采用试件套筒的结构示意图。

图3为图2的右视图。

图4为本实用新型所采用试件套筒的立体结构示意图。

图5为本实用新型所采用试件固定夹的结构示意图。

附图标记说明：

1-被测试试件；    2-试件套筒；          2-1-圆形套筒；

2-11-左侧套筒段； 2-12-右侧套筒段；     2-2-传力杆件；

2-3-水平顶盖板；  2-4-限位盖板；        3-试件固定夹；

3-1-圆形外夹筒；  3-2-圆弧形锁紧件；    3-3-锁紧螺母；

3-4-水平底板；    4-路面材料强度试验仪；4-1-上压头；

4-2-下压头。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4及图5所示，本实用新型包括用于水平套装被测试试件1的试件套筒2、对被测试试件1中部进行限位固定的试件固定夹3、由上至下通过试件套筒2对被测试试件1的左右两端施加动态压力的施压机构和对试件套筒2上所受压力进行实时检测的测力装置，所述施压机构的施力方向为竖直向下。所述被测试试件1为呈水平向布设的圆柱状试件，所述试件套筒2包括内径与所述圆柱状试件外径一致的圆形套筒2-1和固定在圆形套筒2-1正上方的传力杆件2-2，所述试件固定夹3为夹装在被测试试件1中部且对被测试试件1中部进行锁紧固定的圆环形夹具，所述圆形套筒2-1中部开有供所述圆环形夹具安装的环形安装口，所述圆形套筒2-1与所述圆环形夹具均呈水平向布设，所述施压机构的施压元件位于圆形套筒2-1的正上方。

本实施例中，所述圆形套筒2-1的长度与所述圆柱状试件的长度相同，且圆形套筒2-1一端设置有对所述圆柱状试件进行限位的限位盖板2-4。

所述圆形套筒2-1包括左侧套筒段2-11和与左侧套筒段2-11呈同轴布设的右侧套筒段2-12，所述左侧套筒段2-11与右侧套筒段2-12的结构和尺寸均相同。所述传力杆件2-2的数量为两个，且两个传力杆件2-2分别布设在左侧套筒段2-11与右侧套筒段2-12的上部。

本实施例中，所述试件套筒2包括搭设在两个所述传力杆件2-2上的水平顶盖板2-3，所述水平顶盖板2-3与两个所述传力杆件2-2组成传力架，且所述施压机构的施压元件位于所述传力架的正上方。所述限位盖板2-3为矩形板，且传力杆件2-2为呈竖直向布设的杆件。

所述试件固定夹3包括套装在被测试试件1中部的圆形外夹筒3-1、布设在圆形外夹筒3-1内且对被测试试件1中部进行锁紧固定的圆弧形锁紧件3-2和对圆弧形锁紧件3-2的锁紧程度进行调整的锁紧程度调整件，所述锁紧程度调整件安装在圆形外夹筒3-1上。本实施例中，所述锁紧程度调整件为锁紧螺母3-3，所述锁紧螺母3-3的数量为多个，圆形外夹筒3-1上对应开有多个供锁紧螺母3-3安装的螺纹安装孔，所述锁紧螺母3-3的内端部支顶在被测试试件1的外侧壁上。

同时，所述试件固定夹3还包括布设在圆形外夹筒3-1底部且将圆形外夹筒3-1水平置于下压头4-2上的水平底板3-4。

实际布设时，多个所述锁紧螺母3-3沿圆形外夹筒3-1的圆周方向进行均匀布设，本实施例中，所述锁紧螺母3-3的数量为两个。

所述施压机构包括上压头4-1和与所述上压头4-1呈同轴布设的下压头4-2，所述下压头4-2固定不动且上压头4-1为所述施压机构的施压元件。本实施例中，所述施压机构为路面材料强度试验仪4；且当所述施压机构为路面材料强度试验仪4时，下压头4-2为路面材料强度试验仪4的底座，所述测力装置为路面材料强度试验仪4自带的测试设备。实际使用时，所述施压机构也可以为压力机。

实际使用过程中，所述被测试试件1的直径为100mm±5mm且其长度为150mm±10mm。所述左侧套筒段2-11、右侧套筒段2-12与圆形外夹筒3-1的宽度均相同，且左侧套筒段2-11与右侧套筒段2-12之间的间距与圆形外夹筒3-1的宽度均相同。本实施例中，所述被测试试件1的直径为100mm且其长度为150mm，所述左侧套筒段2-11、右侧套筒段2-12与圆形外夹筒3-1的宽度均为50mm。实际测试时，所述被测试试件1为水泥混凝土、沥青混凝土、改良土或重塑土试样，且可根据具体需要，对被测试试件1的大小尺寸进行相应调整。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种剪切测试仪，其特征在于：包括用于水平套装被测试试件(1)的试件套筒(2)、对被测试试件(1)中部进行限位固定的试件固定夹(3)、由上至下通过试件套筒(2)对被测试试件(1)的左右两端施加动态压力的施压机构和对试件套筒(2)上所受压力进行实时检测的测力装置；所述被测试试件(1)为呈水平向布设的圆柱状试件，所述试件套筒(2)包括内径与所述圆柱状试件外径一致的圆形套筒(2-1)和固定在圆形套筒(2-1)正上方的传力杆件(2-2)，所述试件固定夹(3)为夹装在被测试试件(1)中部且对被测试试件(1)中部进行锁紧固定的圆环形夹具，所述圆形套筒(2-1)中部开有供所述圆环形夹具安装的环形安装口，所述圆形套筒(2-1)与所述圆环形夹具均呈水平向布设，所述施压机构的施压元件位于圆形套筒(2-1)的正上方。

2.按照权利要求1所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述圆形套筒(2-1)的长度与所述圆柱状试件的长度相同，且圆形套筒(2-1)一端设置有对所述圆柱状试件进行限位的限位盖板(2-4)。

3.按照权利要求1或2所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述圆形套筒(2-1)包括左侧套筒段(2-11)和与左侧套筒段(2-11)呈同轴布设的右侧套筒段(2-12)，所述左侧套筒段(2-11)与右侧套筒段(2-12)的结构和尺寸均相同；所述传力杆件(2-2)的数量为两个，且两个传力杆件(2-2)分别布设在左侧套筒段(2-11)与右侧套筒段(2-12)的上部。

4.按照权利要求3所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述试件固定夹(3)包括套装在被测试试件(1)中部的圆形外夹筒(3-1)、布设在圆形外夹筒(3-1)内且对被测试试件(1)中部进行锁紧固定的圆弧形锁紧件(3-2)和对圆弧形锁紧件(3-2)的锁紧程度进行调整的锁紧程度调整件，所述锁紧程度调整件安装在圆形外夹筒(3-1)上。

5.按照权利要求4所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述锁紧程度调整件为锁紧螺母(3-3)，所述锁紧螺母(3-3)的数量为多个，圆形外夹筒(3-1)上对应开有多个供锁紧螺母(3-3)安装的螺纹安装孔，所述锁紧螺母(3-3)的内端部支顶在被测试试件(1)的外侧壁上。

6.按照权利要求4所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述施压机构包括上压头(4-1)和与所述上压头(4-1)呈同轴布设的下压头(4-2)，所述下压头(4-2)固定不动且上压头(4-1)为所述施压机构的施压元件。

7.按照权利要求6所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述试件固定夹(3)还包括布设在圆形外夹筒(3-1)底部且将圆形外夹筒(3-1)水平置于下压头(4-2)上的水平底板(3-4)。

8.按照权利要求5所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述施压机构为路面材料强度试验仪(4)或压力机；且当所述施压机构为路面材料强度试验仪(4)时，下压头(4-2)为路面材料强度试验仪(4)的底座。

9.按照权利要求3所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述试件套筒(2)包括搭设在两个所述传力杆件(2-2)上的水平顶盖板(2-3)，所述水平顶盖板(2-3)与两个所述传力杆件(2-2)组成传力架，且所述施压机构的施压元件位于所述传力架的正上方。

10.按照权利要求4所述的一种剪切测试仪，其特征在于：所述被测试试件(1)的直径为100mm±5mm且其长度为150mm±10mm；所述左侧套筒段(2-11)、右侧套筒段(2-12)与圆形外夹筒(3-1)的宽度均相同，且左侧套筒段(2-11)与右侧套筒段(2-12)之间的间距与圆形外夹筒(3-1)的宽度均相同。

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