無側限抗壓強度試驗儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種無側限抗壓強度試驗儀，用于高含水量土樣的無側限抗壓強度測量，其特征在于，包括：檢測軸向壓力和軸向位移的檢測單元；位于檢測單元下方并承載試樣的試樣承載單元；以及支撐架，其中，檢測單元包括：對試樣施加軸向力的貫入桿，該貫入桿的下端連接有尺寸為70.7mm*70.7mm*13mm的承壓板，位于貫入桿上方在貫入桿的作用下發生形變的量力環，位于量力環中間用于檢測量力環形變的第一數字百分表，連接在貫入桿的兩側檢測軸向位移的第二數字百分表，數字百分表與適配器連接，適配器連接數據采集系統。本實用新型的無側限抗壓強度試驗儀滿足高含水量立方體土樣的尺寸要求，提高試驗精度和降低試驗員工作強度。
【專利說明】無側限抗壓強度試驗儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無側限抗壓強度試驗儀，屬于儀器檢測領域。
【背景技術】
[0002]無側限抗壓強度試驗是使試樣在無側限條件下，施加軸向壓力直至試樣破壞，確定土樣抗壓強度的技術操作。試驗過程中，承壓板需要與土樣各邊緣緊密貼合。當測量介于液限和塑限之間的高含水量土樣的無側限抗壓強度時，由于高含水量土樣不宜擊實制成39.lmm*80mm的常規圓柱體試樣，只能借助鋼制模具制成70.7mm*70.7mm*70.7mm的立方體試樣。所以，現有無側限抗壓強度試驗儀承壓板的尺寸無法滿足要求。
[0003]另外，試驗過程中，操作人員需要同時觀測并記錄軸向位移百分表和軸向測力百分表讀數，然后分別以軸向應力和軸向應變作為縱坐標和橫坐標，繪制應力-應變曲線，無側限抗壓強度即曲線上的最大軸向應力。這種機械的觀測和記錄數據的方式，使得實驗人員的工作強度很大，而且數據精度也不能得到保證。
實用新型內容
[0004]為了克服使用現有無側限抗壓強度實驗儀時，承壓板尺寸無法滿足試樣要求以及實驗人員工作強度大和數據精度差的問題，本實用新型提供一種無側限抗壓強度試驗儀。
[0005]本實用新型為了實現上述目的，采用了以下結構:
[0006]本實用新型提供一種無側限抗壓強度試驗儀，用于高含水量土樣的無側限抗壓強度測量，其特征在于，包括:檢測軸向壓力和軸向位移的檢測單元；位于檢測單元下方并承載試樣的試樣承載單元；以及用于安裝檢測單元和試樣承載單元的支撐架。其中，檢測單元包括:對試樣施加軸向力的貫入桿，該貫入桿的下端連接有尺寸為70.7mm*70.7mm*13mm的承壓板，位于貫入桿上方在貫入桿的作用下發生形變的量力環，位于量力環中間用于檢測量力環形變的第一數字百分表，連接在貫入桿的兩側檢測軸向位移的至少一個第二數字百分表，第一數字百分表和第二數字百分表與適配器連接，再連接到數據采集系統。試樣承載單元包括:位于承壓板下方用于標定軸向位置的上承臺，位于上承臺下方并固定上承臺的固定桿，位于固定桿下方并承載試樣的下承臺，位于下承臺下方并控制下承臺升降的升降機構。
[0007]另外，在本實用新型的無側限抗壓強度試驗儀中，還可以具有這樣的特征，還包括:開鑿在承壓板表面的和貫入桿端部相同尺寸的3mm深的凹槽。
[0008]另外，在本實用新型的無側限抗壓強度試驗儀中，還可以具有這樣的特征:其中，固定桿為三根，呈正三角形分布。
[0009]另外，在本實用新型的無側限抗壓強度試驗儀中，還可以具有這樣的特征，還包括:貼附于上承臺上表面的平衡水準氣泡。
[0010]另外，在本實用新型的無側限抗壓強度試驗儀中，還可以具有這樣的特征，還包括:連接在升降機構上的主機控制器。[0011]實用新型的作用與效果
[0012]根據本實用新型的無側限抗壓強度試驗儀，因為承壓板尺寸為70.7mm*70.7mm*13mm，所以滿足70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方體土樣的尺寸要求。
[0013]另外，因為用數字百分表代替了常規機械式的軸向位移百分表和軸向測力百分表，通過適配器與數據采集系統連接，所以實現對實驗數據的動態采集分析，從而提高試驗精度的同時降低了試驗操作人員的工作強度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型涉及的無側限抗壓強度試驗儀在實施例中的主視圖；
[0015]圖2是本實用新型涉及的承壓板在實施例中的主視圖；
[0016]圖3是本實用新型涉及的承壓板在實施例中的俯視圖；
[0017]圖4是本實用新型涉及的上承臺在實施例中的主視圖；以及
[0018]圖5是本實用新型涉及的上承臺在實施例中的俯視圖。
【具體實施方式】
[0019]以下參照附圖對本實用新型所涉及的無側限抗壓強度試驗儀做詳細闡述。
[0020]圖1是本實用新型涉及的無側限抗壓強度試驗儀在實施例中的主視圖。
[0021]如圖1所示，無側限抗壓強度試驗儀具有支撐架1、量力環2、第一數字百分表3、第二數字百分表4、貫入桿5、承壓板6、上承臺7、固定桿8、下承臺9、升降機構10、主機控制器
11、適配器12、以及數據采集系統13。
[0022]支撐架I用于安裝量力環2和升降機構10。量力環2的一端與支撐架I相連，另一端與貫入桿5相連，在貫入桿5的作用下會發生形變。第一數字百分表3位于量力環2中間用于檢測量力環2形變。第二數字百分表4連接在貫入桿5的兩側用于檢測軸向位移。貫入桿5位于量力環2的下方，對高含水量立方體土樣14施加軸向力。承壓板6連接在貫入桿5的下方，工作時與高含水量立方體土樣14的上部緊密貼合。上承臺7位于承壓板6下方用于標定軸向位置。固定桿8位于上承臺7下方并固定上承臺7。下承臺9位于固定桿8下方并承載高含水量立方體土樣14。升降機構10位于下承臺9下方并控制下承臺9升降。主機控制器11連接升降機構10，控制升降機構自動運行。適配器12的一端與第一數字百分表3和第二數字百分表4連接，另一端與數據采集系統13連接。
[0023]數據采集系統13實時動態記錄分析第一數字百分表3和第二數字百分表4傳輸過來的數據，并繪制應力-應變曲線。
[0024]圖2是本實用新型涉及的承壓板在實施例中的主視圖。
[0025]圖3是本實用新型涉及的承壓板在實施例中的俯視圖。
[0026]如圖2、3所示，承壓板6尺寸為70.7mm*70.7mm*13mm，可以與70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方體土樣14各邊緣緊密貼合。承壓板6表面配有同貫入桿5端部相同尺寸的3_深的凹槽15，可以對接貫入桿5下方。
[0027]圖4是本實用新型涉及的上承臺在實施例中的主視圖。
[0028]圖5是本實用新型涉及的上承臺在實施例中的俯視圖。[0029]如圖4、5所示，上承臺7通過三個螺孔16與固定桿8連接，固定桿8為三根，呈正三角形分布。上承臺7上表面貼有平衡水準氣泡17。上承臺7的內圓直徑至少為90.97mm,能讓70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方體土樣14穿過。
[0030]使用過程:第二數字百分表4下部測量頭頂在上承臺7上表面，第一數字百分表3固定在量力環2內部支桿。70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方體樣14放在下承臺9上，保證高含水量立方體土樣14上部與承壓板6的下部緊密貼合。開動主機控制器11，控制升降機構10帶動下承臺9上升，下承臺上的高含水量立方體土樣14會發生形變。保持下承臺9以lmm/min的速率上升，直至高含水量立方體土樣14破壞。第一數字百分表3和第二數字百分表4會實時顯示位移數據及量力環形變量，并通過適配器12將測量數據傳輸至數據采集系統13，數據采集系統13實時記錄分析實驗數據，并繪制應力-應變曲線，高含水量立方體土樣14的無側限抗壓強度即曲線上的最大軸向應力。
[0031]實施例作用與效果
[0032]根據本實施例所涉及的無側限抗壓強度試驗儀，
[0033]根據本實用新型的無側限抗壓強度試驗儀，因為承壓板6尺寸為70.7mm*70.7mm*13mm,因此，滿足70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方體土樣14的尺寸要求。
[0034]另外，因為用第一數字百分表3和第二數字百分表4代替了常規機械式的軸向位移百分表和軸向測力百分表，并通過適配器12與數據采集系統13連接，因此，實現對實驗數據的動態采集分析，提高試驗精度的同時降低了試驗操作人員的工作強度。
[0035]另外，由于固定桿8由兩根增加至三根，呈正三角形分布，增加上承臺7的穩定度；而且上承臺7表面貼有平衡水準氣泡17，可以檢測上承臺7的平衡，減少了軸向位移的測量誤差。
[0036]當然，本實用新型涉及的無側限抗壓強度試驗儀并不僅僅限定于在本實施例中的結構。
[0037]任何所屬【技術領域】中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍應當以權利要求書所界定范圍為準。
【權利要求】
1.一種無側限抗壓強度試驗儀，用于高含水量土樣的無側限抗壓強度測量，其特征在于，包括: 檢測軸向壓力和軸向位移的檢測單元； 位于所述檢測單元下方并承載所述試樣的試樣承載單元；以及 用于安裝所述檢測單元和所述試樣承載單元的支撐架， 其中，所述檢測單元包括: 對所述試樣施加軸向力的貫入桿，該貫入桿的下端連接有尺寸為70.7mm*70.7mm*13mm的承壓板，位于所述貫入桿上方在貫入桿的作用下發生形變的量力環，位于量力環中間用于檢測量力環形變的第一數字百分表，連接在所述貫入桿的兩側檢測軸向位移的至少一個第二數字百分表，所述第一數字百分表和第二數字百分表與適配器連接，所述適配器連接到數據采集系統， 所述試樣承載單元包括: 位于所述承壓板下方用于標定軸向位置的上承臺，位于所述上承臺下方并固定上承臺的固定桿，位于所述固定桿下方并承載試樣的下承臺，位于所述下承臺下方并控制下承臺升降的升降機構。
2.根據權利要求1所述的無側限抗壓強度試驗儀，其特征在于，還包括:開鑿在所述承壓板表面的和所述貫入桿端部相同尺寸的3mm深的凹槽。
3.根據權利要求1所述的無側限抗壓強度試驗儀，其特征在于: 其中，所述固定桿為三根，呈正三角形分布。
4.根據權利要求1所述的無側限抗壓強度試驗儀，其特征在于，還包括:貼附于所述上承臺上表面的平衡水準氣泡。
5.根據權利要求1所述的無側限抗壓強度試驗儀，其特征在于， 還包括:連接在所述升降機構上的主機控制器。
【文檔編號】G01N3/06GK203785950SQ201420184895
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年4月16日 優先權日:2014年4月16日
【發明者】劉龍, 邵俐, 石登登, 姜丁, 陸飛揚, 侯方勵 申請人:上海理工大學