专利名称：一种剪切强度测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于道路工程材料剪切强度测试技术领域，尤其是涉及一种剪切强度测试仪。
背景技术：
道路工程材料剪切强度测定是描述道路工程材料力学特性的重要参数之一，在道路工程中，道路工程材料的剪切强度测定是防止道路早期破坏的重要设计参数。但目前，尚无统一的工程材料剪切强度测试方法及其相应的测试装置，因而现如今在实验室对道路工程材料剪切强度进行测试时，均不同程度地存在测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等多种缺陷和不足。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种剪切强度测试仪。该剪切强度测试仪结构简单、设计合理、使用操作简便、制造工艺简单、既能够应用于双向剪切测试，又能应用于层间剪切测试，且测试结果稳定可靠，能有效解决现有道路工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种剪切强度测试仪，其特征在于:包括用于水平套装被测试件的试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三，以及用于施加在试件套筒一、试件套筒二或试件套筒三上进而对被测试件施加动态压力的施压机构，所述施压机构上设置有测力装置，所述被测试件为呈水平向布设的圆柱状试件，所述试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三均为方形，所述试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三上均开设有与被测试件相配合且偏心布设的圆孔，所述试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三中任意两个的下端面连接有安装在施压机构上的水平限位板，所述试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三的结构和尺寸均相等。上述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述施压机构包括上压头和与所述上压头呈同轴布设的下压头，所述下压头固定设置且上压头为所述施压机构的施压元件，所述水平限位板安装在下压头上。上述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述施压机构为路面材料强度试验仪，所述下压头为路面材料强度试验仪的底座。上述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三上靠近圆孔的一端面均设置有至少两个引导孔，所述试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三上远离圆孔的一端面设置有至少两个连接孔，所述水平限位板上设置有至少六个且与所述引导孔和连接孔相对应的安装孔。上述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒二位于试件套筒一和试件套筒三之间，所述试件套筒一和试件套筒三与水平限位板相连接，所述试件套筒二的上端面伸出试件套筒一和试件套筒三，所述试件套筒二的下端面与水平限位板之间具有间隙。上述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒一和试件套筒三上的连接孔通过销轴与水平限位板左侧部和右侧部的安装孔相连接，所述试件套筒二上的引导孔通过导杆与水平限位板中部的安装孔相连接。上述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒二位于试件套筒一和试件套筒三之间，所述试件套筒二和试件套筒一与水平限位板相连接，所述试件套筒三的上端面伸出试件套筒二和试件套筒一，所述试件套筒三的下端面与水平限位板之间具有间隙。上述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒二和试件套筒一上的连接孔通过销轴与水平限位板一侧部以及中部的安装孔相连接，所述试件套筒三上的引导孔通过导杆与水平限位板另一侧部的安装孔相连接。本实用新型与现有技术相比具有以下优点:1、本实用新型结构简单、安装方便且投入成本低。2、本实用新型的制造工艺简单快捷，便于投入大批量生产，且适用于多种规格试件，测试数据可靠且实验结果稳定。3、本实用新型使用操作简便且实用价值高，无污染，对周围环境影响小；并且试验数据由测力装置直接读出，简便、准确。4、本实用新型试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三能够进行灵活调整，既能够应用于双向剪切测试，又能应用于层间剪切测试。5、本实用新型通过设置导杆，能够避免各试件套筒在受压下行时产生的偏移。综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、使用操作简便且测试结果稳定可靠，能有效解决现有道路工程材料剪切强度测试方法存在的测试标准不统一、操作不便、仪器制造工艺繁杂、测试结果不可靠等实际问题。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型第一种具体实施方式
的整体结构示意图。图2为本实用新型第一种具体实施方式
中试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三的组合关系不意图。图3为本实用新型第二种具体实施方式
中试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三的组合关系不意图。图4为本实用新型试件套筒一(试件套筒三，试件套筒二)的结构示意图。图5为本实用新型水平限位板的结构示意图。附图标记说明:1一被测试件； 2—试件套筒一 ； 3—试件套筒三；4一试件套筒二 ； 5—7jC平限位板； 6—施压机构；6-1一上压头； 6-2—下压头；7—引导孔；8一连接孔；9—导杆；10—圆孔；[0030]11一安装孔。
具体实施方式
实施例1如图1所示的一种剪切强度测试仪，包括用于水平套装被测试件I的试件套筒一
2、试件套筒二 4和试件套筒三3，以及用于施加在试件套筒一 2、试件套筒二 4或试件套筒三3上进而对被测试件I施加动态压力的施压机构6，所述施压机构6上设置有测力装置，所述被测试件I为呈水平向布设的圆柱状试件，所述试件套筒一 2、试件套筒二 4和试件套筒三3均为方形，所述试件套筒一 2、试件套筒二 4和试件套筒三3上均开设有与被测试件I相配合且偏心布设的圆孔10，所述试件套筒一 2、试件套筒二 4和试件套筒三3中任意两个的下端面连接有安装在施压机构6上的水平限位板5，所述试件套筒一 2、试件套筒二 4和试件套筒三3的结构和尺寸均相等。如图1所示，所述施压机构6包括上压头6-1和与所述上压头6-1呈同轴布设的下压头6-2，所述下压头6-2固定设置且上压头6-1为所述施压机构6的施压元件，所述水平限位板5安装在下压头6-2上。所述施压机构6为路面材料强度试验仪，所述下压头6-2为路面材料强度试验仪的底座，所述测力装置为路面材料强度试验仪自带的测试设备。所述施压机构6也可以为压力机。结合图2、图4和图5，本实施例中，所述试件套筒一 2、试件套筒二 4和试件套筒三3上靠近圆孔10的一端面均设置有至少两个引导孔7，所述试件套筒一 2、试件套筒二 4和试件套筒三3上远离圆孔10的一端面设置有至少两个连接孔8，所述水平限位板5上设置有至少六个且与所述引导孔7和连接孔8相对应的安装孔11。如图2所示，所述试件套筒二 4位于试件套筒一 2和试件套筒三3之间，所述试件套筒一 2和试件套筒三3与水平限位板5相连接，所述试件套筒二 4的上端面伸出试件套筒一 2和试件套筒三3，所述试件套筒二 4的下端面与水平限位板5之间具有间隙。所述试件套筒一 2和试件套筒三3上的连接孔8通过销轴与水平限位板5左侧部和右侧部的安装孔11相连接，所述试件套筒二 4上的连接孔8通过导杆9与水平限位板5中部的安装孔11相连接。通过设置导杆9，能够避免试件套筒二 4在受压下行时产生的偏移。本实施例中，该剪切强度测试仪适用于双向剪切测试，在实际使用过程中，所述被测试件I的直径为101.5_± 1_且其长度为70_±5_、100_±5_或150mm土 IOmm ;所述试件套筒一 2和试件套筒三3之间的间距与试件套筒一 2的宽度相同。实际测试时，所述被测试件I为水泥混凝土、浙青混凝土、改良土或重塑土试样。所述试件套筒一 2的左侧和试件套筒三3的右侧水平方向都不需要对待测试件I进行限位装置，因此本实用新型适用于多种长度规格的试件。本实施例的加载方式是:通过试件套筒二 4对被测试件I的中部进行水平限位固定，并通过施压机构6对被测试件I上且位于试件套筒二 4与试件套筒一 2之间以及试件套筒二 4与试件套筒三3之间的结合部施加动态压力，并通过测力装置测定其最大值，能完整准确反映被测试件I的抗剪强度。本实用新型的工作原理如下:根据相关弹性力学知识和有限元计算结果，在圆柱状被测试件I中部被试件套筒二 4固定且对试件两端未固定时，对试件左侧段和右侧段施加垂直动态力，当试件发生剪切断裂时，采集垂直动态力的最大值，根据受力分析结果试件发生断裂时所受的层间剪切力与所施加的动态力最大值之间存在一定的对应关系，因而根据测试得出的垂直动态力的最大值，能简便推算出层向剪切力，并能相应推断出试件破坏时的抗剪能力，实验结果非常稳定。实施例2如图3所示，本实施例与实施例1的不同之处在于:所述试件套筒二 4位于试件套筒一 2和试件套筒三3之间，所述试件套筒二 4和试件套筒一 2与水平限位板5相连接，所述试件套筒三3的上端面伸出试件套筒二 4和试件套筒一 2，所述试件套筒三3的下端面与水平限位板5之间具有间隙。所述试件套筒二 4和试件套筒一 2上的连接孔8通过销轴与水平限位板5 —侧部以及中部的安装孔11相连接，所述试件套筒三3上的引导孔7通过导杆9与水平限位板5另一侧部的安装孔11相连接。本实施例，适用于层间剪切测试。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种剪切强度测试仪，其特征在于:包括用于水平套装被测试件(I)的试件套筒一(2)、试件套筒二(4)和试件套筒三(3)，以及用于施加在试件套筒一(2)、试件套筒二(4)或试件套筒三(3 )上进而对被测试件(I)施加动态压力的施压机构(6 )，所述施压机构(6 )上设置有测力装置，所述被测试件(I)为呈水平向布设的圆柱状试件，所述试件套筒一(2)、试件套筒二(4)和试件套筒三(3)均为方形，所述试件套筒一(2)、试件套筒二(4)和试件套筒三(3)上均开设有与被测试件(I)相配合且偏心布设的圆孔(10)，所述试件套筒一(2)、试件套筒二(4)和试件套筒三(3)中任意两个的下端面连接有安装在施压机构(6)上的水平限位板(5)，所述试件套筒一(2)、试件套筒二(4)和试件套筒三(3)的结构和尺寸均相等 ο
2.根据权利要求1所述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述施压机构(6)包括上压头(6-1)和与所述上压头(6-1)呈同轴布设的下压头(6-2)，所述下压头(6-2)固定设置且上压头(6-1)为所述施压机构(6 )的施压元件，所述水平限位板(5 )安装在下压头(6-2 )上。
3.根据权利要求2所述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述施压机构(6)为路面材料强度试验仪，所述下压头(6-2)为路面材料强度试验仪的底座。
4.根据权利要求1或2所述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒一(2)、试件套筒二(4)和试件套筒三(3)上靠近圆孔(10)的一端面均设置有至少两个引导孔(7)，所述试件套筒一(2)、试件套筒二(4)和试件套筒三(3)上远离圆孔(10)的一端面设置有至少两个连接孔(8 )，所述水平限位板(5 )上设置有至少六个且与所述弓I导孔(7 )和连接孔(8)相对应的安装孔(11)。
5.根据权利要求4所述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒二(4)位于试件套筒一(2)和试件套筒三(3)之间，所述试件套筒一(2)和试件套筒三(3)与水平限位板(5)相连接，所述试件套筒二(4)的上端面伸出试件套筒一(2)和试件套筒三(3)，所述试件套筒二(4)的下端面与水平限位板(5)之间具有间隙。
6.根据权利要求5所述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒一(2)和试件套筒三(3)上的连接孔(8)通过销轴与水平限位板(5)左侧部和右侧部的安装孔(11)相连接，所述试件套筒二(4)上的引导孔(7)通过导杆(9)与水平限位板(5)中部的安装孔(11)相连接。
7.根据权利要求4所述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒二(4)位于试件套筒一(2)和试件套筒三(3)之间，所述试件套筒二(4)和试件套筒一(2)与水平限位板(5)相连接，所述试件套筒三(3)的上端面伸出试件套筒二(4)和试件套筒一(2)，所述试件套筒三(3)的下端面与水平限位板(5)之间具有间隙。
8.根据权利要求7所述的一种剪切强度测试仪，其特征在于:所述试件套筒二(4)和试件套筒一(2)上的连接孔(8)通过销轴与水平限位板(5)—侧部以及中部的安装孔(11)相连接，所述试件套筒三(3)上的引导孔(7)通过导杆(9)与水平限位板(5)另一侧部的安装孔(11)相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种剪切强度测试仪，包括用于水平套装被测试件的试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三，以及用于施加在试件套筒一、试件套筒二或试件套筒三上进而对被测试件施加动态压力的施压机构，施压机构上设置有测力装置，被测试件为呈水平向布设的圆柱状试件，试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三均为方形，试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三上均开设有与被测试件相配合且偏心布设的圆孔，试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三中任意两个的下端面连接有安装在施压机构上的水平限位板，试件套筒一、试件套筒二和试件套筒三的结构和尺寸均相等。该剪切强度测试仪既能够应用于双向剪切测试，又能应用于层间剪切测试。
文档编号G01N3/24GK203083891SQ20122074971
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月31日 优先权日2012年12月31日
发明者李晓军, 王晓华, 唐亦川, 谢诚伟, 高磊, 梁路路, 陈文夫 申请人:西安科技大学