CN210803296U - 一种光照升温对黏附力影响的测定装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光照升温对黏附力影响的测定装置，由玻璃筒、吊环、限位块、木架、微型摄像头、接线木塞、光照灯、吊带、移动灯管、土体、土箱和拉力计共同组成，在玻璃筒内特定位置设置光照灯，在光照灯对玻璃底面半球均匀光照升温加热后，通过拉力计施加的拉力使玻璃筒与土体分离，测定在光照升温作用下的土体黏附力大小，实现光照加热的功能，采用光照灯作为加热材料能够便于控制不同加热时间或加热强度，是研究温度对土体黏附力影响的一种有效手段。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道与地下工程试验仪器技术领域，特别涉及一种光照升温对黏附力影响的测定装置。
背景技术
近年来，随着经济水平的提高和城市化进程的加快，我国的盾构施工技术也逐步发展成熟。盾构机在盾构掘进过程中，盾构刀盘上的刀具与开挖面上土体持续作用，会产生大量的热量，这些热量会以传导的形式快速的传递至整个刀盘。在盾构刀盘正常掘进的过程中，这些热量可以通过盾构系统或周围的土体散发掉，并不能对刀盘造成很大的影响。但随着盾构的推进，刀盘表面形成泥饼并不断增长过程中，温度的升高会加快泥饼的硬结速度，从而导致刀具切削功能的下降和偏磨的发生，同时还会造成刀盘扭矩的增大。因此，研究不同温度对泥饼黏附力的影响规律是解决刀盘结泥饼问题的一种有效手段。
目前，国内外已有黏附力测定装置的相关研究，例如：20世纪50年代，Foutaine在《Investigation into the mechanism of soil adhesion》文中研制了以金属圆板作为测盘的土壤粘附仪。1984年，江苏工学院桑正中、张际先等人在《液压电测式土壤粘附力测定仪》文中开发出一种“液压电测式土壤黏附力测定仪”，提出一种采用液压机构和垂直导柱对界面在垂直方向上连续施压和卸载、采用电阻应变片悬臂梁式传感器获取黏附力数据的土壤黏附力测定仪。1993年，吉林工业大学任露泉等人在《土壤粘附力测量仪》的实用新型专利中开发的“土壤黏附力测量仪”采用组合式测盘解决土壤外附力大于内聚力时真实黏附力测不出(或测不准)的情况。在90年代中后期，吉林大学卢韶方、石要武等人在《多功能土壤实验台的研制》文中将计算机技术引入到土壤粘附仪的研制中，初步实现了土壤粘附仪的自动化。2002年，吉林大学王柏生在《土壤粘附特性测试系统的研究》文中通过改装电子万能试验机，能够实现在三角波、正弦波等不同运动方式下的土壤黏附力测量，2005年吉林大学孙璐在《土壤粘附特性测试系统采样频率及控制参数的研究》文中又对土壤粘附测试系统的采样频率和控制参数等作了进一步的完善。但这些黏附力测定装置的研究不能有效的进行测试在不同温度影响下的黏附力变化情况，也没有涉及到利用光照升温对特殊曲面底加热的情况，以及利用光照时间和光照强度改变温度，测试在不同的光照时间和光照温度下黏附力值及黏附力随温度变化的规律。
为克服上述不足，本实用新型提出一种光照升温对黏附力影响的测定装置，分析不同光照时间和光照强度下的土体黏附力值，得到土体黏附力随温度变化的情况，从而为刀盘结泥饼的防治提供有效分析依据。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种光照升温对黏附力影响的测定装置。其目的在于，解决测量土体黏附力的试验中，通过控制光照升温来测试不同温度下黏附力值，从而达到获得土体黏附力随温度变化的规律，可以应用在刀盘结泥饼的防治工程之中。
一种光照升温对黏附力影响的测定装置，由玻璃筒、吊环、限位块、木架、微型摄像头、接线木塞、光照灯、吊带、移动灯管、土体、土箱和拉力计共同组成，选取光照灯为加热装置，通过改变光照时间或调节光照强度控制对土体的加热程度，同时通过调整移动灯管来调节光照灯的位置，使光照灯在试验过程中对土体表面加热均匀，有效解决了对特殊曲面底的加热问题。确定不同光照温度下的土体黏附力值以及变化规律，对刀盘泥饼去除提供分析依据。
所述光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于，所述玻璃筒1上部距顶端2cm处对称设置4个吊孔，吊孔内插入4个接线木塞6，吊环2与接线木塞6通过耐高温的吊带8连接；
限位块3由耐高温玻璃胶固定于玻璃筒1中部，距玻璃筒1顶端6cm处，便于木架4位置的固定；
4个微型摄像头5固定在木架4上，距玻璃筒1壁1.5cm处，保证微型摄像头5可完整观测并记录到玻璃筒1底面半球下方土体10表面的水和土的变化情况。
所述光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于，选取光照灯7为加热装置，通过改变光照时间或调节光照强度控制对土体10的加热强度；
所述光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于，设置移动灯管9，光照灯7固定于移动灯管9下方，便于调节光照灯7的位置，使光照对土体10表面加热均匀；
所述光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于，选取玻璃筒1为透光材料，允许光照灯7的光线透过玻璃筒1照射到土体10上，实现光照升温；玻璃筒1底面为曲面底，方便研究特殊曲面与土体1间的黏附力；
所述光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于，选取伸长量极小且耐高温的吊带8作为吊环2与接线木塞6的连接线，降低温度升高对吊带8变形的影响；
所述光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于，木架4上留有四个缺口，避免下压时碰到接线木塞6。
有益效果
本实用新型解决了目前室内黏附力测定试验无法通过光照升温对特殊曲面底的加热问题，具有如下有益的效果：
(1)光照升温对黏附力影响的测定装置，实现改变光照时间和光照强度来控制温度，通过固定加热点的位置，保证光照温度的均匀。
(2)选取玻璃筒为透光材料，允许光照灯的光线透过玻璃筒照射到土体上，实现光照升温；玻璃筒底面为曲面底，方便研究特殊曲面与土体间的黏附力。
(3)4个微型摄像头位置的确定，保证微型摄像头可完整观测到在试验过程中，玻璃筒底面半球土体表面水和土的变化情况，为试验变化规律提供有效的分析依据。
附图说明
图1是本实用新型提供的光照升温对黏附力影响的测定装置剖面图；
图2是木架俯视图；其中13为木架中心圆孔。
标号说明：玻璃筒1、吊环2、限位块3、木架4、微型摄像头5、接线木塞6、光照灯7、吊带8、移动灯管9、土体10、土箱11、拉力计12、中心圆孔13。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步地说明。
如图1图2所示，一种光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于：由玻璃筒1、吊环2、限位块3、木架4、微型摄像头5、接线木塞6、光照灯7、吊带8、移动灯管9、土体10、土箱11和拉力计12组成；
所述玻璃筒1上部距顶端2cm处对称设置4个吊孔，吊孔内插入4个接线木塞6，吊环2与接线木塞6通过耐高温的吊带8连接；
所述限位块3由耐高温玻璃胶固定于玻璃筒1中部，距顶端6cm处；
所述木架4留有4个缺口和中心圆孔13，微型摄像头5固定在木架4上距玻璃筒1壁1.5cm处，光照灯7固定于移动灯管9的一端，并将移动灯管9插入中心圆孔13之中。
本实用新型中应用了具体实施例对实用新型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实用新型的方法及核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，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实用新型的限制。
Claims (7)
1.一种光照升温对黏附力影响的测定装置，其特征在于，所述装置由玻璃筒(1)、吊环(2)、限位块(3)、木架(4)、微型摄像头(5)、接线木塞(6)、光照灯(7)、吊带(8)、移动灯管(9)、土体(10)、土箱(11)和拉力计(12)组成；
所述玻璃筒(1)上部距顶端2cm处对称设置4个吊孔，吊孔内插入4个接线木塞(6)，吊环(2)与接线木塞(6)通过耐高温的吊带(8)连接；
所述限位块(3)由耐高温玻璃胶固定于玻璃筒(1)中部，距顶端6cm处；
所述微型摄像头(5)和光照灯(7)固定在木架(4)上。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，选取玻璃筒(1)为透光材料，允许光照灯(7)的光线透过玻璃筒(1)照射到土体(10)上，实现光照升温；玻璃筒(1)底面为曲面底，便于研究特殊曲面与土体(10)间的黏附力。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，选取伸长量极小且耐高温的吊带(8)作为吊环(2)与接线木塞(6)的连接线，降低温度升高对吊带(8)变形的影响。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，选取光照灯(7)为加热装置，通过改变光照时间或调节光照强度控制对土体(10)的加热强度。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在木架(4)上对称布置4个微型摄像头(5)，能够完整观测并记录到光照升温对玻璃筒(1)底面半球下方土体(10)表面的水和土的变化情况。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，木架(4)上留有四个缺口，避免木架(4)在玻璃筒(1)中下压时触碰到接线木塞(6)。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，设置移动灯管(9)，光照灯(7)固定于移动灯管(9)下方，便于调节光照灯(7)的位置，使光照对土体(10)表面加热均匀。
Priority Applications (1)
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| CN201921701085.0U CN210803296U (zh) | 2019-10-10 | 2019-10-10 | 一种光照升温对黏附力影响的测定装置 |
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2019
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| CN110596112B (zh) * | 2019-10-10 | 2023-10-20 | 南京林业大学 | 一种光照升温对黏附力影响的测定装置与测试方法 |
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