[发明专利]土壤竖、径向膨胀变形与膨胀力关系测试仪

权利要求书

1.一种测试土壤竖向与径向膨胀力与膨胀变形的试验仪，其特征在于，该试验仪包括降低摩擦力装置、试样护环部件、围压及径向变形测试部件、竖向压力与变形测试部件、数据采集仪；降低摩擦力装置位于浸水槽中，试样护环部件置于浸水槽中央的降低摩擦力装置上；数据采集仪位于通过数据线与竖向压力与变形测试部件、围压及径向变形测试部件中的传感器连接，将采集到的数据输送到电脑。

2.根据权利要求1所述的试验仪，其特征在于，竖向压力与变形测试部件包括圆形球座(20)、竖向推杆电机(19)、竖向位移推杆(18)、竖向力传感器(17)、竖向位移安装架(14)、带孔压头(15)、竖向位移传感器(16)；圆形球座(20)通过螺栓与反力架(1)连接、圆形球座(20)连接竖向推杆电机(19)，竖向推杆电机(19)连接竖向位移推杆(18)、竖向位移推杆(18)下部连接竖向力传感器(17)，竖向力传感器(17)下部连接竖杆(31)，竖杆(31)插入带孔压头(15)再通过透水石将力作用于试样上，带孔压头(15)上部有一水平杆(33)，竖向位移传感器(16)安装在竖向位移安装架(14)上，竖向位移传感器(16)的顶针置于水平杆(33)端部，竖向位移安装架(14)固定在底座(2)上。

3.根据权利要求1所述的试验仪，其特征在于，降低摩擦力装置包括横向滑动底座(5)、纵向滑动块(4)、横向直线导轨(24)、围压测试底座(21)、万向平面轴承保持架(22)、滚珠(23)；横向滑动底座(5)固定在底座(2)上，纵向滑动块(4)和横向直线导轨(24)可在底座(2)的平面内实现X、Y向自由移动；围压测试底座(21)固定在浸水槽中央，其上为万向平面轴承保持架(22)，万向平面轴承保持架(22)厚度小于滚珠(23)的直径，滚珠(23)放置在万向平面轴承保持架(22)中承受围压外环块组件(13)和四块围压内环块组件(25)的重量；万向平面轴承保持架(22)在滚珠(23)的滚动下可相对于围压测试底座(21)任意运动，滚珠(23)穿过万向平面轴承保持架(22)接触围压测试底座(21)。

4.根据权利要求1所述的试验仪，其特征在于，试样护环部件包括四块围压外 环块组件(13)和四块围压内环块组件(25)；围压外环块组件(13)间通过螺栓(26)连接，其中两块围压外环块组件(13)带有延伸杆(32)，通过延伸杆(32)与右侧弓形施力杆(9)和左侧弓形施力杆(27)接触、传递荷载，每个围压内环块组件(25)有一突出圆端，突出圆端镶入围压外环块组件(13)的凹圆中传递荷载，且围压内环块组件(25)的突出圆端在试验过程中能自动调整位置，始终保持试样为圆形。

5.根据权利要求1所述的试验仪，其特征在于，围压及径向变形测试部件包括左侧弓形施力杆(27)、右侧弓形施力杆(9)、围压推杆(8)、围压推杆电机(7)、围压力传感器(10)、围压位移传感器(11)、围压测力弓(6)；左侧弓形施力杆(27)右侧下部通过螺栓与围压外环块组件(13)的延伸杆(32)连接，右端上部安装围压位移传感器(11)，围压位移传感器(11)顶针顶着右侧弓形施力杆(9)左侧上部、右侧弓形施力杆(9)下部左端通过螺栓与围压外环块组件(13)的延伸杆(32)连接，右侧弓形施力杆(9)右侧为一带孔构件，围压推杆(8)放置在带孔构件中，由围压推杆电机(7)推动左右移动，围压测力弓(6)右端与围压推杆电机(7)连接，左端与围压力传感器(10)连接。