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原文传递一种井壁与围土接触面剪切试验设备

专利名称：	一种井壁与围土接触面剪切试验设备
摘要：	本发明涉及土木工程技术领域，具体的说是一种井壁与围土接触面剪切试验设备，包括底板和盖板，底板与盖板之间通过一组支撑柱固定相连，底板上侧中心设有膜箱；膜箱包括橡胶膜筒、底托板和封盖，底托板设置在橡胶膜筒下端并将橡胶膜筒的下端口堵住，封盖用于密封橡胶膜筒的上端口；橡胶膜筒外周设置径向加压装置，径向加压装置包括一组呈环形设置的弧形的弹性钢片；一组弹性钢片转动并相互挤压使的其内圈形成的虚拟圆直径减小，从而对橡胶膜筒施加径向压力。本发明在对膜筒进行径向施压时，能够解决其径向各个方向受压不同步的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	河南理工大学
发明人：	郭佳奇;黄山秀;檀俊坤;秦本东;任连伟;刘希亮;顿志林
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910088463.0
公开号：	CN109682691A
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	454000 河南省焦作市高新区世纪大道2001号
主权项：	1.一种井壁与围土接触面剪切试验设备，包括底板（11）和盖板（12），底板（11）与所述盖板（12）之间通过一组支撑柱（13）固定相连，所述支撑柱（13）至少设置三个，支撑柱（13）的上端与盖板（12）底部固定连接，支撑柱（13）下端贯穿底板（11）并形成支腿；所述盖板（12）中部设有安装孔，所述安装孔内配合连接一台阶盘（121），台阶盘（121）通过其台阶扣合在盖板（12）中部并通过紧固螺栓（122）固定安装在盖板（12）上；所述台阶盘（121）上端固定连接伺服液压机（21），伺服液压机（21）下压杆下端贯穿台阶盘（121）并与井柱（22）顶端相接触，下压杆用于与井柱（22）接触的端面上设有位移传感器（23），位移传感器（23）与压力传感器（24）相连接，且压力传感器（24）夹设在位移传感器（23）与井柱（22）之间；该结构中，伺服液压机（21）通过下压杆将竖向压力施加在井柱（22）上；位移传感器（23）用于检测井柱（22）的位移，压力传感器（24）用于感应伺服液压机（21）对井柱（22）所施加的压力，该处采用现有技术中的常规试验手段，在此不做累述；所述底板（11）上侧中心设有台阶槽（111），台阶槽（111）的中部设置贯穿孔，所述台阶槽（111）上端接触连接膜箱（3）的下端，膜箱（3）的上端通过台阶盘（121）压紧；所述膜箱（3）包括圆形的橡胶膜筒（31）、底托板（32）和封盖（33），所述底托板（32）设置在所述橡胶膜筒（31）下端并将橡胶膜筒（31）的下端口堵住，封盖（33）用于密封橡胶膜筒（31）的上端口；橡胶膜筒（31）用于套设在井柱（22）的径向外侧，且当井柱（22）插设在膜箱（3）内时，橡胶膜筒（31）与井柱（22）之间具有容置土试样的容置腔；其特征在于，所述橡胶膜筒（31）外周设置径向加压装置，所述径向加压装置包括一组呈环形设置的弧形的弹性钢片（41），弹性钢片（41）至少设置三个，每个弹性钢片（41）的一端均通过转轴转动安装在底板（11）和盖板（12）之间，每个弹性钢片（41）的另一端均压触在其相邻的另一弹性钢片（41）内弧面；在每个弹性钢片（41）外侧面均设置齿槽（411），在底板（11）上侧滑动安装梯形块（42），梯形块（42）的斜面上对应齿槽（411）设置齿牙，所述梯形块（42）的滑动方向为该组弹性钢片（41）形成的虚拟圆的切线方向，梯形块（42）滑动用于使弹性钢片（41）转动并促使其压触在另一弹性钢片（41）内弧面的一端沿内弧面滑动；一组弹性钢片（41）转动并相互挤压使的其内圈形成的虚拟圆直径减小，从而对橡胶膜筒（31）施加径向压力。 2.根据权利要求1所述的一种井壁与围土接触面剪切试验设备，其特征在于：弹性钢片（41）压触在另一弹性钢片（41）内弧面的一端内侧设置倾斜面（412），并在该端端头导圆角（413）。 3.根据权利要求1或2所述的一种井壁与围土接触面剪切试验设备，其特征在于：每个梯形块（42）一侧均固定连接一个齿条（51），每个齿条（51）一端贯穿与其相应的支撑板（52）并与支撑板（52）滑动连接，所述支撑板（52）固定安装在底板（11）和盖板（12）之间；所述齿条（51）与第一齿轮（53）相啮合，第一齿轮（53）转动安装在底板（11）和盖板（12）之间，第一齿轮（53）转动通过齿条（51）驱使梯形块（42）沿一组弹性钢片（41）形成的虚拟圆的切线方向滑动。 4.根据权利要求3所述的一种井壁与围土接触面剪切试验设备，其特征在于：每个第一齿轮（53）的转轴均贯穿盖板（12）并在其上端均固定连接一个驱动齿轮（6），每个驱动齿轮（6）均啮合连接在内齿圈（7）内侧，所述内齿圈（7）转动安装在盖板（12）上侧。 5.根据权利要求4所述的一种井壁与围土接触面剪切试验设备，其特征在于：其中一个驱动齿轮（6）的转轴上端与伺服电机（8）输出轴同轴固定连接，所述伺服电机（8）通过L形支架（9）固定安装在盖板（12）上侧。 6.根据权利要求4或5所述的一种井壁与围土接触面剪切试验设备，其特征在于：所述径向加压装置设置三层，底层的梯形块（42）通过第一齿轮（53）拨动滑动，中层的梯形块（42）通过第二齿轮（54）拨动滑动，顶层的梯形块（42）通过第三齿轮（55）拨动滑动；第一齿轮（53）、第二齿轮（54）和第三齿轮（55）同轴设置且外径由下往上比例递减。
所属类别：	发明专利