[发明专利]一种土工试验直剪仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种土工试验仪器，特别涉及一种土工试验直剪仪。

背景技术

土的强度一般是指抗剪强度，土的抗剪强度指标(粘聚力С和内摩擦角φ)，土的抗剪强度的最直接获得方式就是做土工直剪试验。传统直剪试验用的是标准的直剪仪，传统直剪仪试验前需要调整杠杆后面的配重，使得杠杆平衡；但在试验过程中，对杠杆分级加载荷载时，荷载通过杠杆和加载架传递到剪切盒盖上，剪切盒盖把压力传给土样，由于土是固相、液相、气相三相组成，里面有大量空隙，土极容易被压缩，故剪切盒里的土样在压力作用竖向发生很大变形，此时，杠杆已经不处于水平状态，杠杆不保持水平就意味着杠杆原始比不准确，这时通过调整杠杆一端的配重也无法使杠杆保持水平，导致测得的试验结果不准确，误差较大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种土工试验直剪仪，该直剪仪能够随时调节杠杆使其保证水平状态，保证试验结果的准确性，降低试验误差。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种土工试验直剪仪，其特征在于：它包括支架、剪切盒、水平施力机构、量力环和顶部施力机构；

其中，所述剪切盒包括下剪切盒以及可拆装的设置于所述下剪切盒上方的上剪切盒，所述下剪切盒和上剪切盒内围成的空腔用于放置土样；所述下剪切盒滑动设置于所述支架的顶板上；在位于所述剪切盒一侧的所述顶板上设置所述水平施力机构，所述水平施力机构驱动所述下剪切盒和上剪切盒之间发生横向剪切运动；在位于所述剪切盒的另一侧的所述顶板上固定设置所述量力环，所述量力环上自带百分表；

所述顶部施力机构包括杠杆、接杆、加载架、传压螺栓、金属槽和吊盘，所述杠杆通过所述接杆和加载架悬空设置于所述顶板的底部，所述接杆的一端活动连接在所述顶板的底面上，所述接杆的另一端与所述金属槽螺纹连接，在所述接杆伸入所述金属槽的另一端上固定连接一手柄，所述金属槽与杠杆的一端铰接，在所述杠杆的另一端悬挂设置所述吊盘；所述加载架竖直贯穿所述顶板，所述加载架的底端与所述杠杆铰接，在位于所述上剪切盒上方的所述加载架上设置所述传压螺栓。

所述水平施力机构包括推动座和顶杆，所述推动座固定设置在所述顶板上，所述推动座相对于所述剪切盒的一侧设有可伸缩的顶杆，在所述推动座上设置手柄，所述手柄通过传动机构连接所述顶杆。

在所述顶板上设置变速箱，所述变速箱的输出端与所述顶杆传动连接。

所述上剪切盒相对于所述量力环的一侧设有伸出部。

所述金属槽为一中空的矩形框，且所述矩形框水平贯通，在所述矩形框的顶部设有与所述接杆连接的螺纹孔。

所述下剪切盒与上剪切盒通过螺丝插销固定连接。

在所述上剪切盒的顶部设置有与所述传压螺栓配合的凹槽。

在所述顶板上设置固定座，且所述固定座与所述剪切盒关于所述量力环径向相对，在所述固定座上水平转动设置一用于顶紧所述量力环的顶紧螺母。

在所述杠杆上设置一气泡水平仪。

在所述顶板上设置滚珠轨道，所述下剪切盒滑动连接在所述滚珠轨道上。

本发明采用以上技术方案，其具有如下优点：本发明顶部施力机构中的接杆与金属槽螺纹连接，接杆伸入金属槽的另一端上固定连接手柄，金属槽与杠杆铰接，在土的直剪试验中分级施加荷载时，随着土样的竖向变形的增加，通过调节接杆旋入金属槽的长度使杠杆处于水平状态，操作简单易行，能够保证试验结果的准确性，降低试验误差，使土的抗剪强度指标测试值更接近真实值。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明顶部施力机构的局部结构示意图；

图3是本发明金属槽的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明包括支架1、剪切盒2、水平施力机构3、量力环4和顶部施力机构5；

其中，剪切盒2包括下剪切盒21以及可拆装的设置于下剪切盒21上方的上剪切盒22，下剪切盒21和上剪切盒22内围成的空腔用于放置土样；下剪切盒21滑动设置于支架1的顶板11上的滚珠轨道上；在位于剪切盒2一侧的顶板11上设置水平施力机构3，以驱动下剪切盒21沿顶板11上的滚珠轨道滑动，使下剪切盒21和上剪切盒22之间发生横向剪切运动；在位于剪切盒2的另一侧的顶板11上固定设置量力环4，量力环4上自带百分表；上剪切盒22相对于量力环4的一侧设有伸出部23；