CN207751781U - 一种自动电磁直剪仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动电磁直剪仪，其特征在于：包括试验台、以及位于试验台两侧用以对土试样施加切向力的电磁发生器，所述试验台包括垂直叠放的上部试样盒和下部试样盒，所述上部试样盒上方设置有用以对上部试样盒和下部试样盒内的土试样施加垂直轴向力的上部施压装置；每个电磁发生器均包括固定板、设置在两个固定板相对侧上且水平延伸的安装杆、滑动地套设在所述安装杆上的磁芯以及绕制在磁芯上的导线线圈，所述磁芯远离所述固定板的端部安装有推力杆，导线线圈的两个相对端面的电极为异极以在通电状态产生磁吸力，所述推力杆的末端对应地作用于上部试样盒或下部试样盒。本实用新型具有精度高、操作简单等益处。
Description
技术领域
本实用新型涉及直剪仪技术领域，具体地涉及一种自动电磁直剪仪。
背景技术
在道路工程中，为了确保道路基层和底基层的稳定，通常需要对土的抗剪强度进行测量，由于通过测量所得到的土样参数将会影响道路工程中采取的工艺步骤和工艺流程，因而对土样的检测是颇为重要的事情。当需要测定土的抗剪强度时，通常采用多个土样，分别在不同垂直压力下，施加水平力进行剪切以求得破坏时的剪切力，然后根据库伦定律确定土的抗剪强度参数、内摩擦角和凝聚力。
专利申请号为201720106190.4的实用新型专利中公开了一种电磁流变直剪试验仪，其包括利用电磁力对土样施加切向力或对土样施加轴向力和切向力的电磁力加载***，然而由于该专利的轴向和切向力采用电磁力加载***，然而在实际应用中，轴向和切向的电磁力同时施加时会对所产生的压力产生一定程度的影响，且在剪切时由于水平和竖向加载***的移位还可导致磁力收到干扰，因而会导致所测得数据存在一定的误差，在实际应用中并不可行。此外，该专利中竖向的安装板由于纵向磁力的产生而随着上剪切盒一起运动，安装板本身摩擦力以及安装板的安装位置将会影响所测的土样数据。
实用新型内容
本实用新型提供了一种自动电磁直剪仪，以解决现有技术测量精度低的缺陷。
本实用新型通过以下技术方案实现上述目的：
一种自动电磁直剪仪，其包括试验台、以及位于试验台两侧用以对土试样施加切向力的电磁发生器，所述试验台包括垂直叠放的上部试样盒和下部试样盒，所述上部试样盒上方设置有用以对上部试样盒和下部试样盒内的土试样施加垂直轴向力的上部施压装置；
每个电磁发生器均包括固定板、设置在两个固定板相对侧上且水平延伸的安装杆、滑动地套设在所述安装杆上的磁芯以及绕制在磁芯上的导线线圈，所述磁芯远离所述固定板的端部安装有推力杆，导线线圈的两个相对端面的电极为异极以在通电状态产生磁吸力，所述推力杆的末端对应地作用于上部试样盒或下部试样盒。
进一步地，所述推力杆可拆卸地安装在所述磁芯上。
进一步地，所述推力杆能够在磁芯上进行上下滑动。
进一步地，所述上部施压装置包括设置在上部试样盒上方的上部垂直压力板、上部液压气缸以及上部定位板，所述上部垂直压力板与上部液压气缸的活动端连接，所述上部液压气缸的固定端设置在上部定位板上。
进一步地，所述下部试样盒的下方还设置有下部施压装置，所述下部施压装置包括设置在下部试样盒下方的下部垂直压力板、下部液压气缸以及下部定位板，所述下部垂直压力板与下部液压气缸的活动端连接，所述下部液压气缸的固定端设置在下部定位板上。
进一步地，所述下部试样盒与下部定位板之间以及上部试样盒与上部定位板之间均设置有透水石。
进一步地，所述上部液压气缸和下部液压气缸的数量均至少为两个。
进一步地，所述上部试样盒和下部下部试样盒均为切土环刀。
本实用新型利用若干组通电的导线圈产生的磁场力，对试验土体进行水平加荷，利用机械的液压施压装置来调节垂直轴向的压力。当电磁线圈通电时，由于电磁异极相吸的特性，则两个导线线圈之间会产生磁吸力，可通过调节电流的大小来对导线线圈之间的磁吸力大小进行调节。由于磁吸力的作用从而带动导线线圈在安装杆上滑动同时带动推力杆朝向对应的试样盒滑动并将推力作用于试样盒上，因而对试样盒产生纵向的剪力。
本实用新型可通过改变电流来调节电磁力的大小，因而持续缓慢地对土试样施加切向力，最后能够精确地计算出土试样破坏时的剪应力，此外，由于本实用新型纵向采用电磁发生器且垂直方向采用液压加压装置，因而避免了其他方向电磁力的干扰，确保了测量数据的精度。
当由于磁吸力的产生纵向移动时，本实用新型进电磁线圈带动推力杆移动，由于推力杆的力直接作用到试样盒上，因而避免了力的角度偏移所导致的测量精度问题。
本实用新型采用两个可相互移动的电磁发生器，并同时推力杆对两个试样盒施加纵向切力，提高了***功率。此外，本实用新型还可对不同尺寸大小的试样盒进行实验，对试样土方量要求的局限性小。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；以及
图2为本实用新型实施例的使用状态结构示意图。
附图标记
固定板1；安装杆12；磁芯3；导线线圈4；推力杆5；上部垂直压力板6；上部液压气缸7；上部定位板8；下部垂直压力板9；下部液压气缸10；下部定位板11；透水石12；上部试样盒A；下部试样盒B。
具体实施方式
以下结合实施例并参考附图对本实用新型作进一步描述。
参考图1和图2，本实用新型的自动电磁直剪仪包括试验台、以及位于试验台两侧用以对土试样施加切向力的电磁发生器(磁力发生器)，该试验台包括垂直叠放的上部试样盒A和下部试样盒B(试样盒内用以存放用以实验的土样，该试样盒优选为切土环刀)，上部试样盒上方设置有用以对土试样施加垂直轴向力的上部施压装置，以确保土试样在足够的垂直压力下进行切向的剪切实验。具体地，每个电磁发生器均包括固定板1、设置在两个固定板相对侧上且水平延伸的安装杆2、滑动地套设在该安装杆上的磁芯3以及绕制在磁芯上的导线线圈4，磁芯远离固定板的端部安装有推力杆5，导线线圈的两个相对端面的电极为异极以在通电状态产生磁吸力，因此推力杆的末端对应地作用于上部试样盒或下部试样盒。
为了使得本实用新型能够适用于各种大小的试样盒，该推力杆5为可拆卸地安装在磁芯上以便使得试样盒能够放入至两个推力杆之间的间距内；优选地，推力杆能够在磁芯上进行上下滑动(所述磁芯上设置有滑槽)以瞄准所对应的实验盒的施力作用点。
下面将对本实用新型的上部施压装置进行详细地描述，为了使得本实用新型能够在不同的垂直压力下测的对应的纵向剪切力，上部施压装置包括设置在上部试样盒上方的上部垂直压力板6，上部垂直压力板与上部液压气缸7的活动端连接，上部液压气缸的固定端设置在上部定位板8上。现有技术中通常为将相应重量的配重秤砣放置在土试样上方，因而测量精度大大降低，通过该上部施压装置，可通过控制液压气缸的活动端来控制所施加的压力，大大提高测量精度。优选地，下部试样盒的下方还设置有下部施压装置，下部施压装置包括设置在下部试样盒下方的下部垂直压力板9，下部垂直压力板与下部液压气缸的活动端连接，下部液压气缸的固定端设置在下部定位板11上，优选地，液压气缸的数量为至少两个。通过同时对上部和下部试样盒进行施压，从而使得所测的最终数据更为准确。
此外，下部试样盒与下部定位板之间以及上部试样盒与上部定位板之间均设置有透水石，以将土试样中的水分排出。
本实用新型的电磁发生器和施压装置均与一计算机***连接，可实现计算机自动控制、循环加载、巡迥检测和打印记录等。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种自动电磁直剪仪，其特征在于：包括试验台、以及位于试验台两侧用以对土试样施加切向力的电磁发生器，所述试验台包括垂直叠放的上部试样盒和下部试样盒，所述上部试样盒上方设置有用以对上部试样盒和下部试样盒内的土试样施加垂直轴向力的上部施压装置；
每个电磁发生器均包括固定板、设置在两个固定板相对侧上且水平延伸的安装杆、滑动地套设在所述安装杆上的磁芯以及绕制在磁芯上的导线线圈，所述磁芯远离所述固定板的端部安装有推力杆，导线线圈的两个相对端面的电极为异极以在通电状态产生磁吸力，所述推力杆的末端对应地作用于上部试样盒或下部试样盒。
2.根据权利要求1所述的自动电磁直剪仪，其特征在于：所述推力杆可拆卸地安装在所述磁芯上。
3.根据权利要求2所述的自动电磁直剪仪，其特征在于：所述推力杆能够在磁芯上进行上下滑动。
4.根据权利要求1所述的自动电磁直剪仪，其特征在于：所述上部施压装置包括设置在上部试样盒上方的上部垂直压力板、上部液压气缸以及上部定位板，所述上部垂直压力板与上部液压气缸的活动端连接，所述上部液压气缸的固定端设置在上部定位板上。
5.根据权利要求4所述的自动电磁直剪仪，其特征在于：所述下部试样盒的下方还设置有下部施压装置，所述下部施压装置包括设置在下部试样盒下方的下部垂直压力板、下部液压气缸以及下部定位板，所述下部垂直压力板与下部液压气缸的活动端连接，所述下部液压气缸的固定端设置在下部定位板上。
6.根据权利要求5所述的自动电磁直剪仪，其特征在于：所述下部试样盒与下部定位板之间以及上部试样盒与上部定位板之间均设置有透水石。
7.根据权利要求5所述的自动电磁直剪仪，其特征在于：所述上部液压气缸和下部液压气缸的数量均至少为两个。
8.根据权利要求1所述的自动电磁直剪仪，其特征在于：所述上部试样盒和下部下部试样盒均为切土环刀。
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|---|---|---|---|---|
| CN109187230A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-01-11 | 江西理工大学 | 桥梁模型试验支座抗剪切刚度测定装置 |
| CN110108576A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-09 | 淮阴工学院 | 螺杆模型桩与岩土接触面剪切强度指标测定装置 |
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| CN110108576A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-08-09 | 淮阴工学院 | 螺杆模型桩与岩土接触面剪切强度指标测定装置 |
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