CN207764060U - 全自动双联垂直压力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动双联垂直压力装置，包括第一下横梁、第一螺纹杆、第一立柱、第一传感器下接头、第一传感器、第一上横梁、第一竖向加荷控制器、第一控制器座、第一齿轮、第二齿轮、第二立柱、第一蜗轮蜗杆升降装置、第二螺纹杆、第二下横梁、第三螺纹杆、第三立柱、第二传感器下接头、第二传感器、第二上横梁、第二竖向加荷控制器、第二控制器座、第三齿轮、第四齿轮、第四立柱、第二蜗轮蜗杆升降装置和第四螺纹杆，所述第一下横梁和第一上横梁之间设置有第一立柱与第二立柱。本实用新型提高了仪器设备自动化程度，可大大减轻人工劳动强度，降低人工成本。

Description

全自动双联垂直压力装置

技术领域

本实用新型涉及土工力学试验仪器技术领域，尤其涉及一种室内土工试验的直接剪切试验中直剪试验仪的全自动双联垂直压力装置。

背景技术

土工试验中的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力，是土工力学中重要的力学性质之一。抗剪强度指标的用处非常广泛，它在计算承载力、计算挡土墙的土的压力以及评价地基稳定性时都能用到。因此，正确地测定土的抗剪强度在工程上具有重要意义。

室内土的抗剪强度通常是通过剪切试验来确定的，而剪切试验法可以分为直接剪切试验、三轴压缩试验和无侧限抗压试验这三大类。由于直接剪切试验操作较简单，试验周期较短，所以是目前使用较多的抗剪强度的试验方法。该方法采用4个试样，对其分别施加不同的垂直压力，然后按一定的速率进行水平方向剪切，直至破坏，测得破坏时的剪应力，进而根据库仑定律确定土的抗剪强度参数，即内摩擦角和粘聚力。

目前土工试验中，直接剪切试验采用的主要仪器设备还停留在上世纪八十年代的四联直剪仪，其垂直压力的施加方法基本采用的是杠杆式砝码加荷结构，且仪器设备可承受的垂直压力的上限较小。而现阶段，随着建筑工程和岩土工程技术的发展，该加压方式已经远远落后现代化的进程，并在技术方面也逐步开始显露弊端。主要为：最大垂直压力仅为400Kpa，无法满足高层建筑、深层地基及大型土石坝等工程试验的设计需求，造成设计人员无法掌握准确的试验数据，设计过程中理论性的经验值为主要依据；采用人工砝码加荷方式，容易引起吊钩的晃动，造成试验数据的波动，导致试验数据的误差较大。自动化程度低，所耗人工成本大；搬动砝码对试验人员产生的危险因子较大，易造成试验人员受伤。

目前，缺乏一种自动化程度高的全自动双联垂直压力装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种自动化程度高的全自动双联垂直压力装置。

为实现上述技术目的，本实用新型提供了一种全自动双联垂直压力装置，包括第一下横梁、第一螺纹杆、第一立柱、第一传感器下接头、第一传感器、第一上横梁、第一竖向加荷控制器、第一控制器座、第一齿轮、第二齿轮、第二立柱、第一蜗轮蜗杆升降装置、第二螺纹杆、第二下横梁、第三螺纹杆、第三立柱、第二传感器下接头、第二传感器、第二上横梁、第二竖向加荷控制器、第二控制器座、第三齿轮、第四齿轮、第四立柱、第二蜗轮蜗杆升降装置和第四螺纹杆，所述第一下横梁和第一上横梁之间设置有第一立柱与第二立柱，所述第二下横梁和第二上横梁之间设置有第三立柱与第四立柱，所述第一下横梁通过第一螺纹杆与第一立柱和第一上横梁依次相连接，所述第二下横梁通过第三螺纹杆与第三立柱和第二上横梁依次相连接，

所述第一下横梁通过第二螺纹杆与第二立柱和第一上横梁依次相连接，所述第二下横梁通过第四螺纹杆与第四立柱和第二上横梁依次相连接，所述第一下横梁的中部设置有第一通孔，所述第二下横梁的中部设置有第二通孔，所述第一下横梁通过第一通孔与第一传感器下接头相固接，所述第二下横梁通过第二通孔与第二传感器下接头相固接，所述第一传感器下接头上设置有第一传感器，所述第二传感器下接头上设置有第二传感器，所述第一立柱的一侧设置有第一蜗轮蜗杆升降装置，所述第二立柱的一侧设置有第二蜗轮蜗杆升降装置，所述第一蜗轮蜗杆升降装置的一端设置有第一控制器座，所述第二蜗轮蜗杆升降装置的一端设置有第二控制器座，所述第一控制器座上设置有第一竖向加荷控制器，所述第二控制器座上设置有第二竖向加荷控制器。

进一步地，所述全自动双联垂直压力装置包括第一深沟球轴承和第二深沟球轴承，所述第一螺纹杆上设置有第一深沟球轴承，所述第三螺纹杆上设置有第二深沟球轴承。

进一步地，所述全自动双联垂直压力装置包括第一盖形螺母和第二盖形螺母，所述第一立柱的一端设置有第一盖形螺母，所述第二立柱的一端设置有第二盖形螺母。

更进一步地，所述全自动双联垂直压力装置包括第一锁紧螺栓和第二锁紧螺栓，所述第一上横梁的中部设置有第一锁紧螺栓，所述第二上横梁的中部设置有第二锁紧螺栓。

进一步地，所述第一蜗轮蜗杆升降装置上设置有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮相啮合，所述第一齿轮与第二齿轮相固接，所述第一齿轮与第一控制器座相固接。

进一步地，所述第二蜗轮蜗杆升降装置上设置有第三齿轮和第四齿轮，所述第二蜗轮蜗杆升降装置上设置有第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮和第四齿轮相啮合，所述第三齿轮与第四齿轮相固接，所述第三齿轮与第二控制器座相固接。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由于上述结构设计，提高了仪器设备自动化程度，可大大减轻人工劳动强度，降低人工成本；应用全自动双联垂直压力装置的直剪仪去除了原有人工加压的杠杆系统，使得仪器设备精炼、小巧，一体化，方便使用与搬移。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)应用全自动双联垂直压力装置的直剪仪，打破传统直剪仪加压系统只能最高达到400Kpa的弊端，最大垂直压力可达1600Kpa。

(2)可以根据试验土样取土深度的不同，通过全自动双联垂直压力装置对土样施加不同的垂直压力，以更真实的模拟试样的实际状态，得到的试验结果更准确。应用全自动双联垂直压力装置，代替了原有的砝码加荷系统，有效地避免搬动砝码的危险性，消除了试验过程中的安全隐患。

(3)应用全自动双联垂直压力装置的直剪仪，可以根据试样取土深度的不同，对其施加不同的垂直压力，更真实的模拟试样的实际状态，得到的试验结果更准确、可靠，可更好得为工程设计提供良好的试验依据。

(4)应用全自动双联垂直压力装置的直剪仪，拓展了直剪试验的使用范围，增加了深层土样直剪试验的试验项目。由于原有直剪仪的局限性，无法承担深层土样的直剪试验，而应用全自动双联垂直压力装置的四联直剪仪后，可以增添该试验项目，可比原有试验数量增加近三分之一，土工试验中心一年开土约2万筒，直剪试验收费按每个35元～55元计算，一年可增加数万元经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为本实用新型的左视图；

其中，101第一下横梁、102第一螺纹杆、103第一立柱、104第一传感器下接头、105第一传感器、106第一上横梁、107第一盖形螺母、108第一锁紧螺栓、109第一竖向加荷控制器、1010第一控制器座、1011第一齿轮、1012 第二齿轮、1013第二立柱、1014第一蜗轮蜗杆升降装置、1015第一深沟球轴承、1016第二螺纹杆、1017第一通孔、201第二下横梁、202第三螺纹杆、203 第三立柱、204第二传感器下接头、205第二传感器、206第二上横梁、207第二盖形螺母、208第二锁紧螺栓、209第二竖向加荷控制器、2010第二控制器座、2011第三齿轮、2012第四齿轮、2013第四立柱、2014第二蜗轮蜗杆升降装置、2015第二深沟球轴承、2016第四螺纹杆、2017第二通孔。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

实施例1

如图1至图3所示，本实用新型一具体实施例，全自动双联垂直压力装置包括第一下横梁101、第一螺纹杆102、第一立柱103、第一传感器下接头104、第一传感器105、第一上横梁106、第一竖向加荷控制器109、第一控制器座 1010、第一齿轮1011、第二齿轮1012、第二立柱1013、第一蜗轮蜗杆升降装置1014、第二螺纹杆1016、第二下横梁201、第三螺纹杆202、第三立柱203、第二传感器下接头204、第二传感器205、第二上横梁206、第二竖向加荷控制器209、第二控制器座2010、第三齿轮2011、第四齿轮2012、第四立柱2013、第二蜗轮蜗杆升降装置2014和第四螺纹杆2016。

第一下横梁101和第一上横梁106之间设置有第一立柱103与第二立柱 1013，所述第二下横梁201和第二上横梁206之间设置有第三立柱203与第四立柱2013，所述第一下横梁101通过第一螺纹杆102与第一立柱103和第一上横梁106依次相连接，所述第二下横梁201通过第三螺纹杆202与第三立柱203 和第二上横梁206依次相连接，

第一下横梁101通过第二螺纹杆1016与第二立柱1013和第一上横梁106 依次相连接，第二下横梁201通过第四螺纹杆2016与第四立柱2013和第二上横梁206依次相连接，第一下横梁101的中部设置有第一通孔1017，第二下横梁201的中部设置有第二通孔2017，第一下横梁101通过第一通孔1017与第一传感器下接头104相固接，第二下横梁201通过第二通孔2017与第二传感器下接头204相固接，第一传感器下接头104上设置有第一传感器105，第二传感器下接头204上设置有第二传感器205，第一立柱103的一侧设置有第一蜗轮蜗杆升降装置1014，第二立柱203的一侧设置有第二蜗轮蜗杆升降装置 2014，第一蜗轮蜗杆升降装置1014的一端设置有第一控制器座1010，第二蜗轮蜗杆升降装置2014的一端设置有第二控制器座2010，第一控制器座1010上设置有第一竖向加荷控制器109，第二控制器座2010上设置有第二竖向加荷控制器209。

全自动双联垂直压力装置包括第一深沟球轴承1015和第二深沟球轴承 2015，第一螺纹杆102上设置有第一深沟球轴承1015，第三螺纹杆202上设置有第二深沟球轴承2015。

全自动双联垂直压力装置包括第一盖形螺母107和第二盖形螺母207，第一立柱103的一端设置有第一盖形螺母107，第二立柱203的一端设置有第二盖形螺母207。

全自动双联垂直压力装置包括第一锁紧螺栓108和第二锁紧螺栓208，第一上横梁106的中部设置有第一锁紧螺栓108，第二上横梁206的中部设置有第二锁紧螺栓208。

第一蜗轮蜗杆升降装置1014上设置有第一齿轮1011和第二齿轮1012，第一齿轮1011和第二齿轮1012相啮合，第一齿轮1011与第二齿轮1012相固接，第一齿轮1011与第一控制器座1010相固接。

第二蜗轮蜗杆升降装置2014上设置有第三齿轮2011和第四齿轮2012，第二蜗轮蜗杆升降装置2014上设置有第三齿轮2011和第四齿轮2012，第三齿轮 2011和第四齿轮2012相啮合，第三齿轮2011与第四齿轮2012相固接，第三齿轮2011与第二控制器座2010相固接。

使用方法：全自动双联垂直压力装置对应流程如下：本装置加载在直剪仪试验平台上，试样按试验规范要求制备好后，装入直剪仪，根据试样的取土深度确定需施加的垂直压力值，并按此值在本装置的竖向应力加载系统中进行设置，系统根据设置对土样施加垂直压力，并同时将该压力值传送至荷重第一传感器，整个加压过程结束。试验完成后按上述过程进行减压.试验过程中全程自动加压、自动减压、自动数据采集。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种全自动双联垂直压力装置，其特征在于：包括第一下横梁(101)、第一螺纹杆(102)、第一立柱(103)、第一传感器下接头(104)、第一传感器(105)、第一上横梁(106)、第一竖向加荷控制器(109)、第一控制器座(1010)、第一齿轮(1011)、第二齿轮(1012)、第二立柱(1013)、第一蜗轮蜗杆升降装置(1014)、第二螺纹杆(1016)、第二下横梁(201)、第三螺纹杆(202)、第三立柱(203)、第二传感器下接头(204)、第二传感器(205)、第二上横梁(206)、第二竖向加荷控制器(209)、第二控制器座(2010)、第三齿轮(2011)、第四齿轮(2012)、第四立柱(2013)、第二蜗轮蜗杆升降装置(2014)和第四螺纹杆(2016)，所述第一下横梁(101)和第一上横梁(106)之间设置有第一立柱(103)与第二立柱(1013)，所述第二下横梁(201)和第二上横梁(206)之间设置有第三立柱(203)与第四立柱(2013)，所述第一下横梁(101)通过第一螺纹杆(102)与第一立柱(103)和第一上横梁(106)依次相连接，所述第二下横梁(201)通过第三螺纹杆(202)与第三立柱(203)和第二上横梁(206)依次相连接；

所述第一下横梁(101)通过第二螺纹杆(1016)与第二立柱(1013)和第一上横梁(106)依次相连接，所述第二下横梁(201)通过第四螺纹杆(2016)与第四立柱(2013)和第二上横梁(206)依次相连接，所述第一下横梁(101)的中部设置有第一通孔(1017)，所述第二下横梁(201)的中部设置有第二通孔(2017)，所述第一下横梁(101)通过第一通孔(1017)与第一传感器下接头(104)相固接，所述第二下横梁(201)通过第二通孔(2017)与第二传感器下接头(204)相固接，所述第一传感器下接头(104)上设置有第一传感器(105)，所述第二传感器下接头(204)上设置有第二传感器(205)，所述第一立柱(103)的一侧设置有第一蜗轮蜗杆升降装置(1014)，所述第二立柱(203)的一侧设置有第二蜗轮蜗杆升降装置(2014)，所述第一蜗轮蜗杆升降装置(1014)的一端设置有第一控制器座(1010)，所述第二蜗轮蜗杆升降装置(2014)的一端设置有第二控制器座(2010)，所述第一控制器座(1010)上设置有第一竖向加荷控制器(109)，所述第二控制器座(2010) 上设置有第二竖向加荷控制器(209)。

2.根据权利要求1所述的全自动双联垂直压力装置，其特征在于：所述全自动双联垂直压力装置包括第一深沟球轴承(1015)和第二深沟球轴承(2015)，所述第一螺纹杆(102)上设置有第一深沟球轴承(1015)，所述第三螺纹杆(202)上设置有第二深沟球轴承(2015)。

3.根据权利要求1所述的全自动双联垂直压力装置，其特征在于：所述全自动双联垂直压力装置包括第一盖形螺母(107)和第二盖形螺母(207)，所述第一立柱(103)的一端设置有第一盖形螺母(107)，所述第二立柱(203)的一端设置有第二盖形螺母(207)。

4.根据权利要求1所述的全自动双联垂直压力装置，其特征在于：所述全自动双联垂直压力装置包括第一锁紧螺栓(108)和第二锁紧螺栓(208)，所述第一上横梁(106)的中部设置有第一锁紧螺栓(108)，所述第二上横梁(206)的中部设置有第二锁紧螺栓(208)。

5.根据权利要求1所述的全自动双联垂直压力装置，其特征在于：所述第一蜗轮蜗杆升降装置(1014)上设置有第一齿轮(1011)和第二齿轮(1012)，所述第一齿轮(1011)和第二齿轮(1012)相啮合，所述第一齿轮(1011)与第二齿轮(1012)相固接，所述第一齿轮(1011)与第一控制器座(1010)相固接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的全自动双联垂直压力装置，其特征在于：所述第二蜗轮蜗杆升降装置(2014)上设置有第三齿轮(2011)和第四齿轮(2012)，所述第二蜗轮蜗杆升降装置(2014)上设置有第三齿轮(2011)和第四齿轮(2012)，所述第三齿轮(2011)和第四齿轮(2012)相啮合，所述第三齿轮(2011)与第四齿轮(2012)相固接，所述第三齿轮(2011)与第二控制器座(2010)相固接。