CN209927646U - 一种室内电动电测式十字板剪切仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种室内电动电测式十字板剪切仪，涉及十字板剪切仪技术领域，包括机架、样品放置单元、剪切机构以及采集模块，所述机架的底部固定设置有用于固定样品盛放杯体的样品放置单元，且机架的顶部前侧位于样品放置单元的正上方位置处固定安装有剪切机构，所述机架的顶部后侧位置处通过螺栓固定安装有采集模块。该十字板剪切仪，在实际工作时，根据不同的试验环境，可切换不同的操作模式，可电动也可手动，提高了十字板剪切仪适应不同环境的能力，另外，该十字板剪切仪安装有扭力传感器和角度编码器，提高了试验数据的准确性，结构科学合理，使用安全方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及十字板剪切仪技术领域，具体是一种室内电动电测式十字板剪切仪。
背景技术
十字板剪切试验是一种用十字板测定饱和软粘性土不排水抗剪强度和灵敏度的试验，属于土体原位测试试验的一种。它是将十字板头由钻孔压入孔底软土中，以均匀的速度转动，通过一定的测量系统，测得其转动时所需之力矩，直至土体破坏，从而计算出土的抗剪强度，由十字板剪力试验测得之抗剪强度代表孔内土体的天然强度。
但是，目前剪切试验所用的十字板剪切仪不仅结构复杂，而且功能单一，在试验时，对操作员的要求较高，试验所得到的数据不够精确，而且使用十字板剪切仪时，需要操作员手动操作，费时费力。因此，本领域技术人员提供了一种室内电动电测式十字板剪切仪。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种室内电动电测式十字板剪切仪，以解决上述背景技术中提出剪切试验所用的十字板剪切仪不仅结构复杂，而且功能单一，在试验时，对操作员的要求较高，试验所得到的数据不够精确，而且使用十字板剪切仪时，需要操作员手动操作，费时费力的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种室内电动电测式十字板剪切仪，包括机架、样品放置单元、剪切机构以及采集模块，所述机架的底部固定设置有用于固定样品盛放杯体的样品放置单元，且机架的顶部前侧位于样品放置单元的正上方位置处固定安装有剪切机构，所述机架的顶部后侧位置处通过螺栓固定安装有采集模块。
作为本实用新型再进一步的方案：所述机架包括限位块、导杆、丝杠、升降架以及升降摇柄，所述限位块的数量共设置有两个，且处于同一竖直平面，每个限位块的内部均对称开设有两个孔洞，两个限位块处于同一竖直平面的孔洞中均贯穿设置有一根导杆，且两个限位块之间的中部位置均通过轴承连接有可转动的丝杠，所述导杆与丝杠的顶部均贯穿升降架的内部，所述升降架可在导杆上做上下往复运动，所述丝杠的上端延伸至顶部限位块的外部，并且连接有升降摇柄的固定端。
作为本实用新型再进一步的方案：所述样品放置单元包括基座、固定块、U型固定夹以及蝴蝶螺丝，所述基座前侧的上表面位置固定设置有呈“凹”字形的构件，所述固定块的内部连接有两个可调节的U型固定夹，所述基座与固定块之间以及固定块与U型固定夹之间均通过蝴蝶螺丝连接，通过蝴蝶螺丝可以调节U型固定夹在固定块内的伸出长短，以及通过调节连接固定块何基座的蝴蝶螺丝，可以移动固定块在基座上的位置。
作为本实用新型再进一步的方案：所述剪切机构包括剪切机构箱体、单向轴承、剪切摇柄、电机、滑环、角度编码器、扭力传感器、连接杆以及十字板，所述剪切机构箱体为一种承载结构，其内部底端表面承载有多个可转动的驱动齿轮，具体的，包括大齿轮、角度齿轮和主动齿轮，所述大齿轮的两个侧边缘分别与角度齿轮和主动齿轮啮合连接，所述主动齿轮与电机之间以及角度齿轮与角度编码器之间均通过轴体连接，所述电机和角度编码器均固定安装在剪切机构箱体的下表面边缘位置，所述大齿轮的上表面中部位置设置有单向轴承，所述单向轴承的轴心固定连接有剪切摇柄，所述滑环固定安装在剪切机构箱体下表面中部位置，所述滑环的底部固定连接在扭力传感器的上端，所述扭力传感器的下端固定连接在连接杆的上端，所述连接杆的下端固定安装有十字板。
作为本实用新型再进一步的方案：所述采集模块包括采集模块箱体、通讯接口、电源接口、采集器件以及开关，所述采集模块箱体为一种空心结构的构件，且采集模块箱体的一侧嵌入安装有通讯接口，所述采集模块箱体的一侧靠近通讯接口的下方位置处嵌入安装有开关，且采集模块箱体的另一侧嵌入设置有电源接口，所述采集模块箱体的内部固定安装有采集器件。
作为本实用新型再进一步的方案：所述剪切机构箱体与升降架之间为固定连接。
作为本实用新型再进一步的方案：所述采集器件、扭力传感器、角度编码器以及电机之间均通过线缆连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该十字板剪切仪，在实际工作时，根据不同的试验环境，可切换不同的操作模式，可电动也可手动，提高了十字板剪切仪适应不同环境的能力，另外，该十字板剪切仪安装有扭力传感器和角度编码器，提高了试验数据的准确性，结构科学合理，使用安全方便。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型机架的结构示意图；
图3为本实用新型样品放置单元的结构示意图；
图4为本实用新型剪切机构的结构示意图；
图5为本实用新型采集模块的结构示意图。
图中：1、机架；101、限位块；102、导杆；103、丝杠；104、升降架；105、升降摇柄；2、样品放置单元；201、基座；202、固定块；203、U型固定夹；204、手拧螺丝；3、剪切机构；301、剪切机构箱体；302、大齿轮；303、角度齿轮；304、主动齿轮；306、单向轴承；307、剪切摇柄；308、电机；309、滑环；3010、角度编码器；3011、扭力传感器；3012、连接杆；3013、十字板；4、采集模块；401、采集模块箱体；402、通讯接口；403、电源接口；404、采集器件；405、开关。
具体实施方式
请参阅图1，一种室内电动电测式十字板剪切仪，包括机架1、样品放置单元2、剪切机构3以及采集模块4，机架1的底部固定设置有用于固定样品盛放杯体的样品放置单元 2，且机架1的顶部前侧位于样品放置单元2的正上方位置处固定安装有剪切机构3，机架 1的顶部后侧位置处通过螺栓固定安装有采集模块4。
请参阅图2，机架1包括限位块101、导杆102、丝杠103、升降架104以及升降摇柄105，限位块101的数量共设置有两个，且处于同一竖直平面，每个限位块101的内部均对称开设有两个孔洞，两个限位块101处于同一竖直平面的孔洞中均贯穿设置有一根导杆 102，且两个限位块101之间的中部位置均通过轴承连接有可转动的丝杠103，导杆102与丝杠103的顶部均贯穿升降架104的内部，升降架104可在导杆102上做上下往复运动，丝杠103的上端延伸至顶部限位块101的外部，并且连接有升降摇柄105的固定端；摇动升降摇柄105，在丝杠103的作用下，能够使升降架104沿着导杆102可做上、下运动。
请参阅图3，样品放置单元2包括基座201、固定块202、U型固定夹203以及蝴蝶螺丝204，基座201前侧的上表面位置固定设置有呈“凹”字形的构件，固定块202的内部连接有两个可调节的U型固定夹203，基座201与固定块202之间以及固定块202与U型固定夹203之间均通过蝴蝶螺丝204连接，通过蝴蝶螺丝204可以调节U型固定夹203在固定块202内的伸出长短，以及通过调节连接固定块何基座的蝴蝶螺丝204，可以移动固定块在基座上201的位置。
请参阅图4，剪切机构3包括剪切机构箱体301、单向轴承306、剪切摇柄307、电机308、滑环309、角度编码器3010、扭力传感器3011、连接杆3012以及十字板3013，所述剪切机构箱体301为一种承载结构，其内部底端表面承载有多个可转动的驱动齿轮，具体的，包括大齿轮302、角度齿轮303和主动齿轮304，所述大齿轮302的两个侧边缘分别与角度齿轮303和主动齿轮304啮合连接，所述主动齿轮304与电机308之间以及角度齿轮303与角度编码器3010之间均通过轴体连接，所述电机308和角度编码器3010均固定安装在剪切机构箱体301的下表面边缘位置，所述大齿轮302的上表面中部位置设置有单向轴承306，所述单向轴承306的轴心固定连接有剪切摇柄307，所述滑环309固定安装在剪切机构箱体301下表面中部位置，所述滑环309的底部固定连接在扭力传感器3011 的上端，所述扭力传感器3011的下端固定连接在连接杆3012的上端，所述连接杆3012 的下端固定安装有十字板3013。
促使十字板3013转动方式有两种，一种为手动操作，即操作员转动剪切摇柄307，带动大齿轮302转动，大齿轮302带动角度齿轮303和扭力传感器3011、连接杆3012以及十字板3013同时转动，另一种为电动操作，即启动电机308，电机308带动主动齿轮304 转动，进而带动过渡齿轮305、大齿轮302、角度齿轮303和扭力传感器3011、连接杆3012 以及十字板3013同时转动。
请参阅图5，采集模块4包括采集模块箱体401、通讯接口402、电源接口403、采集器件404以及开关405，采集模块箱体401为一种空心结构的构件，且采集模块箱体401 的一侧嵌入安装有通讯接口402，采集模块箱体401的一侧靠近通讯接口402的下方位置处嵌入安装有开关405，且采集模块箱体401的另一侧嵌入设置有电源接口403，采集模块箱体401的内部固定安装有采集器件404。
剪切机构箱体301与升降架104之间通过螺丝固定连接。
采集器件404、扭力传感器3011、角度编码器3010以及电机308之间均通过线缆连接。
本实用新型的工作原理是：工作时，将盛放测试土样的杯体放在基座201上，用U型固定夹203进行固定，摇动升降摇柄105控制剪切机构3下降，将十字板3013插到待测土样中，通过采集软件控制电机308转动，通过多个齿轮带动十字板3013和角度编码器 3010转动，十字板3013剪切土样，剪切力被扭力传感器3011检测出来传到采集器件404，十字板3013旋转角度被角度编码器3010检测出来传到采集器件404，再被传到采集软件上显示出来，除了可以用电机308进行剪切外，还可以用剪切摇柄307进行剪切。
需要说明的是：该十字板剪切仪中的扭力传感器3011选用ZNNJ的型号；角度编码器 3010选用WDD35D-4型号；电机308选用XD-WS37GB3525型号。
以上所述的，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种室内电动电测式十字板剪切仪，包括机架(1)、样品放置单元(2)、剪切机构(3)以及采集模块(4)，其特征在于，所述机架(1)的底部固定设置有用于固定样品盛放杯体的样品放置单元(2)，且机架(1)的顶部前侧位于样品放置单元(2)的正上方位置处固定安装有剪切机构(3)，所述机架(1)的顶部后侧位置处通过螺栓固定安装有采集模块(4)。
2.根据权利要求1所述的一种室内电动电测式十字板剪切仪，其特征在于，所述机架(1)包括限位块(101)、导杆(102)、丝杠(103)、升降架(104)以及升降摇柄(105)，所述限位块(101)的数量共设置有两个，且处于同一竖直平面，每个限位块(101)的内部均对称开设有两个孔洞，两个限位块(101)处于同一竖直平面的孔洞中均贯穿设置有一根导杆(102)，且两个限位块(101)之间的中部位置均通过轴承连接有可转动的丝杠(103)，所述导杆(102)与丝杠(103)的顶部均贯穿升降架(104)的内部，所述丝杠(103)的上端延伸至顶部限位块(101)的外部，并且连接有升降摇柄(105)的固定端。
3.根据权利要求1所述的一种室内电动电测式十字板剪切仪，其特征在于，所述样品放置单元(2)包括基座(201)、固定块(202)、U型固定夹(203)以及蝴蝶螺丝(204)，所述基座(201)前侧的上表面位置固定设置有呈“凹”字形的构件，所述固定块(202)的内部连接有两个可调节的U型固定夹(203)，所述基座(201)与固定块(202)之间以及固定块(202)与U型固定夹(203)之间均通过蝴蝶螺丝(204)连接。
4.根据权利要求1所述的一种室内电动电测式十字板剪切仪，其特征在于，所述剪切机构(3)包括剪切机构箱体(301)、单向轴承(306)、剪切摇柄(307)、电机(308)、滑环(309)、角度编码器(3010)、扭力传感器(3011)、连接杆(3012)以及十字板(3013)，所述剪切机构箱体(301)为一种承载结构，其内部底端表面承载有多个可转动的驱动齿轮，具体的，包括大齿轮(302)、角度齿轮(303)和主动齿轮(304)，所述大齿轮(302)的两个侧边缘分别与角度齿轮(303)和主动齿轮(304)啮合连接，所述主动齿轮(304)与电机(308)之间以及角度齿轮(303)与角度编码器(3010)之间均通过轴体连接，所述电机(308)和角度编码器(3010)均固定安装在剪切机构箱体(301)的下表面边缘位置，所述大齿轮(302)的上表面中部位置设置有单向轴承(306)，所述单向轴承(306)的轴心固定连接有剪切摇柄(307)，所述滑环(309)固定安装在剪切机构箱体(301)下表面中部位置，所述滑环(309)的底部固定连接在扭力传感器(3011)的上端，所述扭力传感器(3011)的下端固定连接在连接杆(3012)的上端，所述连接杆(3012)的下端固定安装有十字板(3013)。
5.根据权利要求1所述的一种室内电动电测式十字板剪切仪，其特征在于，所述采集模块(4)包括采集模块箱体(401)、通讯接口(402)、电源接口(403)、采集器件(404)以及开关(405)，所述采集模块箱体(401)为一种空心结构的构件，且采集模块箱体(401)的一侧嵌入安装有通讯接口(402)，所述采集模块箱体(401)的一侧靠近通讯接口(402)的下方位置处嵌入安装有开关(405)，且采集模块箱体(401)的另一侧嵌入设置有电源接口(403)，所述采集模块箱体(401)的内部固定安装有采集器件(404)。
6.根据权利要求4所述的一种室内电动电测式十字板剪切仪，其特征在于，所述剪切机构箱体(301)与升降架(104)之间通过螺丝固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种室内电动电测式十字板剪切仪，其特征在于，所述采集器件(404)、扭力传感器(3011)、角度编码器(3010)以及电机(308)之间均通过线缆连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201920287742.5U CN209927646U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 一种室内电动电测式十字板剪切仪 |
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| CN201920287742.5U CN209927646U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 一种室内电动电测式十字板剪切仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN209927646U true CN209927646U (zh) | 2020-01-10 |
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ID=69069390
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| CN201920287742.5U Active CN209927646U (zh) | 2019-03-07 | 2019-03-07 | 一种室内电动电测式十字板剪切仪 |
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|---|---|
| CN (1) | CN209927646U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111829898A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-10-27 | 广州海洋地质调查局 | 一种取样管内十字板剪切测试装置 |
| CN115165617A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-11 | 深圳市勘察研究院有限公司 | 自钻式孔底旋压剪切仪 |
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2019
- 2019-03-07 CN CN201920287742.5U patent/CN209927646U/zh active Active
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