一种土工合成材料拉伸或拉拔试验夹具装置的制作方法

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种土工合成材料拉伸或拉拔试验夹具装置。

背景技术：

在土工合成材料拉伸或拉拔试验中，通过拧紧螺纹杆获得夹持力，这种操作不仅繁琐，而且容易造成在土工合成材料宽度方向上产生不均匀的夹持力，影响试验结果的精确性。中国专利201710191404.7公开了一种便携式土工合成材料综合实验仪，包括垂直加压装置、剪切盒、驱动装置、数据采集装置、拉伸剥离实验装置和可折叠支架的试验仪，位移传感装置，其中，所述垂直加压装置通过螺栓固定于试验仪支架，剪切盒下部设有固定于支座上带滚珠的可滑动滑槽，使剪切盒能够在长度方向自由的滑动，驱动装置通过螺栓和铁杆固定于试验仪的一端，数据采集装置通过支架固定于试验仪支架的另一端，拉伸剥离实验装置通过t形滑轨和支座固定于试验仪支架上部，可折叠支架通过安装金属折页可以方便的进行折叠。该实验仪可以完成土的直剪实验和土工合成材料的拉伸、摩擦、剥离、拉拔实验，提高实验是效率和实验结果的一致性，满足不同地点实验是需求。但该装置在试样测试时操作比较繁琐，导致测试效率低，且试样在其宽度方向上的受力不均匀，影响结果的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种土工合成材料拉伸或拉拔试验夹具装置，解决试样繁琐安装过程以及试验结果不精确的问题。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种土工合成材料拉伸或拉拔试验夹具装置，包括上部活动横梁、下部固定横梁、竖向固定刚性拉杆、上盘夹具、下盘夹具、与控制单元连接的外部伸缩机构以及内部伸缩机构，其中，所述的下盘夹具固定安装在下部固定横梁上，所述的竖向固定刚性拉杆固定安装在下部固定横梁上，并分布在下盘夹具的两侧，所述的上部活动横梁穿过竖向固定刚性拉杆并可沿其上下移动，所述的上盘夹具位于下盘夹具的上部，其两侧通过连接件与上部活动横梁连接，所述的外部伸缩机构设于上部活动横梁和下部固定横梁之间，并分布在竖向固定刚性拉杆的外侧，所述的内部伸缩机构安装在上盘夹具与上部活动横梁之间。

进一步地，所述的外部伸缩机构和内部伸缩机构均为电动伸缩杆。

进一步地，所述的控制单元包括对内部伸缩机构和外部伸缩机构可分别进行控制的控制阀以及过流保护器，控制内部伸缩机构和外部伸缩机构进行伸长或收缩，且速率保持一致，保证测试的准确性。

进一步地，所述的竖向固定刚性拉杆设有u型卡槽以及u型钢卡子，试验中所需的夹持力由竖向固定刚性拉杆提供的反力获得。

进一步地，所述的上盘夹具底部设有多排圆弧凸起，所述的下盘夹具顶部设有与上盘夹具底部的圆弧凸起配合的圆弧凹槽。

进一步地，所述的圆弧凸起以及圆弧凹槽的表面设有防滑凸起。

进一步地，所述的防滑凸起采用上下错位布置的方式。

进一步地，所述的内部伸缩机构设有3个，位于上盘夹具长度方向的四等分位置处，多点均匀受力从而使试样在其宽度方向上获得均匀的夹持力，使测试结果更为准确。

进一步地，所述的连接件为铁链，通过伸长外部的电动伸缩杆将上盘夹具提升一定高度，方便取出土工合成材料。

进一步地，所述的竖向固定刚性拉杆、连接件以及外部伸缩机构对称性分布在下部固定横梁的两侧。

具体试验时，首先取下u型钢卡子，利用外部电动伸缩杆将上部活动横梁顶升到一定高度，使上盘夹具与下盘夹具留出一定空间，然后将土工合成材料平放于该空间内，启动控制阀反向开关，使外部电动伸缩杆收缩，当上部活动横梁上表面下降到u型卡槽下方时，安装u型钢卡子，关闭外部电动伸缩杆，同时启动内部电动伸缩杆，使上下盘夹具咬合在一起，以对土工合成材料施加夹持力，然后进行土工合成材料拉伸或拉拔试验。试验结束后，取下u型钢卡子，重新启动外部电动伸缩杆并同时关闭内部电动伸缩杆，使上盘夹具在上部活动横梁以及铁链的作用下提升一定高度，然后取出土工合成材料，最后关闭外部电动伸缩杆即可。

与现有技术相比，本装置采用能自动伸缩的电动伸缩杆，避免拧螺杆的繁琐过程，使操作更加简洁，同时为试样在其宽度方向上提供均匀的夹持力，从而使试验结果更加精确。

附图说明

图1是本发明夹具装置的主视结构示意图；

图2是本发明上盘夹具与下盘夹具的结构示意图；

图中：1-上部活动横梁；2-竖向固定刚性拉杆；3-下部固定横梁；4-u型卡槽；5-内部电动伸缩杆；6-外部电动伸缩杆；7-上盘夹具；8-下盘夹具；9-铁链；10-圆弧凸起；11-圆弧凹槽；12-防滑凸起。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1和图2所示的一种土工合成材料拉伸或拉拔试验夹具装置，包括由上部活动横梁1、具有u型卡槽4的竖向固定刚性拉杆2和下部固定横梁3组成的刚性架，用于提供夹持力的内部电动伸缩杆5，用于提升上盘夹具7的外部电动伸缩杆6和铁链9，具有圆弧凸起10、圆弧凹槽11和防滑凸起12的上盘夹具7以及下盘夹具8。下盘夹具8固定安装在下部固定横梁3上，竖向固定刚性拉杆2固定安装在下部固定横梁3上，并分布在下盘夹具8的两侧，上部活动横梁1穿过竖向固定刚性拉杆2并可沿其上下移动，上盘夹具7位于下盘夹具8的上部，其两侧通过铁链9与上部活动横梁1连接，外部电动伸缩杆6设于上部活动横梁1和下部固定横梁3之间，并分布在竖向固定刚性拉杆2的外侧，内部电动伸缩杆5安装在上盘夹具7与上部活动横梁1之间。控制单元包括对内部伸缩机构和外部伸缩机构可分别进行控制的控制阀以及过流保护器，控制内部伸缩机构和外部伸缩机构进行伸长或收缩，且速率保持一致，保证测试的准确性，竖向固定刚性拉杆设有u型卡槽4以及u型钢卡子，试验中所需的夹持力由竖向固定刚性拉杆提供的反力获得。圆弧凸起10以及圆弧凹槽11表面的防滑凸起12采用上下错位布置的方式。

内部电动伸缩杆5设有3个，位于上盘夹具7长度方向的四等分位置处，多点均匀受力从而使试样在其宽度方向上获得均匀的夹持力，使测试结果更为准确。

试验时，首先取下u型钢卡子，利用外部2个电动伸缩杆6将上部活动横梁1顶升到一定高度，使上盘夹具7与下盘夹具8留出一定空间，然后将土工合成材料平放于该空间内，启动控制阀反向开关，使外部2个电动伸缩杆6收缩，当上部活动横梁1上表面下降到u型卡槽下方时，安装u型钢卡子，关闭外部2个电动伸缩杆6，同时启动内部3个电动伸缩杆5，使上下盘夹具咬合在一起，以对土工合成材料施加夹持力，然后进行土工合成材料拉伸或拉拔试验。试验结束后，取下u型钢卡子，重新启动外部电动伸缩杆6并同时关闭内部电动伸缩杆5，使上盘夹具7在上部活动横梁1以及铁链9的作用下提升一定高度，然后取出土工合成材料，最后关闭外部电动伸缩杆6。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种土工合成材料拉伸或拉拔试验夹具装置，包括上部活动横梁、下部固定横梁、竖向固定刚性拉杆、上盘夹具、下盘夹具、与控制单元连接的外部伸缩机构以及内部伸缩机构，下盘夹具固定安装在下部固定横梁上，竖向固定刚性拉杆固定安装在下部固定横梁上，上部活动横梁穿过竖向固定刚性拉杆并可沿其上下移动，上盘夹具位于下盘夹具的上部，两侧通过连接件与上部活动横梁连接，外部伸缩机构设于上部活动横梁和下部固定横梁之间，内部伸缩机构安装在上盘夹具与上部活动横梁之间。本装置采用能自动伸缩的电动伸缩杆，避免拧螺杆的繁琐过程，使操作更加简洁，同时为试样在其宽度方向上提供均匀的夹持力，从而使试验结果更加精确。

技术研发人员：徐超;梁程;柴菲;叶敏
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：2017.07.14
技术公布日：2018.01.16