电动应变式无侧限压力仪的制作方法

本实用新型涉及土木压力测试装置，特别涉及一种电动应变式无侧限压力仪。

背景技术：

电动应变式无侧限压力仪是一种试验装置，用于测定饱和度较大的软黏土在侧向不受限制的条件下所受到的轴向压力、直至试样破损时所受到的力值，能够求得软黏土的无侧限抗压强度。

公开号为CN206038448U的中国专利公开了一种应变控制式无侧限抗压强度试验装置。这种试验装置包括安装有电动机和齿轮的机箱，电动机的输出轴通过齿轮与升降螺杆旋转连接，升降控制器通过导线与电动机连接，用于控制升降螺杆的自动升降。机箱侧面设置有手轮，手轮也通过齿轮与升降螺杆旋转连接，用于手动控制升降螺杆升降。升降螺杆顶部与加压板固定连接。

但是，上述的电动机与手轮同时控制连接同一根升降螺杆，电动机或手轮驱动齿轮转动，从而带动升降螺杆升降。上述驱动升降螺杆升降时均需要通过齿轮与升降螺杆的啮合驱动升降螺杆的升降，齿轮使用频率较高，造成齿轮磨损较为严重，可能导致齿轮与升降齿轮咬合失效。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电动应变式无侧限压力仪。这种电动应变式无侧限压力仪可以降低齿轮的使用频率，从而使得齿轮磨损减轻，延长齿轮的使用寿命。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种电动应变式无侧限压力仪，包括底座，所述底座上设置有支撑杆，所述支撑杆共同连接有用于测量压力数值的测量装置，所述底座对应测量装置的下方设置有用于挤压被测物体的升降机构，所述升降机构下方设置有用于驱动升降机构工作的转动蜗轮，所述转动蜗轮两侧设置有两根蜗杆，所述两根蜗杆上设置有用于驱动蜗杆与转动蜗轮啮合的驱动装置。

通过采用上述技术方案后，将被测物体放置在升降机构上，然后利用驱动装置将蜗杆移动至与转动蜗轮啮合。通过人力转动转动蜗轮，使得转动蜗轮带动升降机构上升。升降机构上升带动被测物体上升，被测物体上升并使得被测物体被测量装置和升降机构挤压直至破裂，测量破裂压力。之后，利用驱动装置将另一根蜗杆移动至与转动蜗轮啮合，将前一根蜗杆移动至不再与转动蜗轮啮合。通过另一根蜗杆转动带动转动蜗轮转动，从而使得升降机构下降。被测物体在升降机构的作用下不再被升降机构与测量装置挤压，将被测物体从升降机构上回收。上述过程通过两根蜗杆实现了升降机构的上升与下降，从而实现了减少蜗杆与转动蜗轮的磨损，从而延长蜗杆与转动蜗轮的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述升降机构包括升降板，所述升降板固定连接限位杆，所述限位杆内滑移连接有固定轴，所述固定轴一端与底座固定连接，所述升降板底部螺纹连接有丝杆，所述丝杆固定套接于转动蜗轮外。

通过采用上述技术方案后，转动蜗轮转动，带动丝杆转动。丝杆转动带动升降板转动。由于升降板上的限位杆被固定轴限制而不能发生转动，使得升降板随着丝杆转动而只能在竖直方向上滑移。上述过程实现了升降板在转动蜗轮的作用下上下滑移的目的。通过丝杆的作用，使得升降板在丝杆旋转一周时上升一个齿的距离，从而减慢升降板的滑移速度。升降板升降速度慢有利于测试出被测物体被压断时的准确位置处，提高测量的精确度。

本实用新型进一步设置为：所述驱动装置包括移动箱，所述蜗杆通过轴承与移动箱连接，所述蜗杆一端固定连接有手轮，所述底座对应蜗杆的位置处设置有移动槽，所述移动箱一体设置有手动杆，所述手动杆上设置有齿轮块，所述齿轮块啮合有主齿轮，所述主齿轮啮合有齿轮杆。

通过采用上述技术方案后，通过转动手轮可以实现蜗杆转动，从而带动转动蜗轮转动，最终使得升降板上下移动。通过将蜗杆沿着移动槽滑移，使得手动杆移动。手动杆移动带动齿轮块移动，带动主齿轮转动。主齿轮转动带动齿轮杆移动。上述过程实现了带有手轮的蜗杆与转动蜗轮的啮合或分离。

本实用新型进一步设置为：所述齿轮杆另一端啮合有副齿轮，所述副齿轮啮合有自动杆，所述自动杆一体设置有带动箱，所述带动箱通过轴承连接有另一个蜗杆，所述蜗杆连接有电动装置。

通过采用上述技术方案后，齿轮杆移动带动副齿轮转动，从而带动自动杆沿着与手动杆相同的方向移动相同的距离。自动杆移动带动带动箱移动，从而带动另一个蜗杆移动至与转动蜗轮啮合。通过电动装置驱动转动蜗轮转动，从而带动升降机构上升测量被侧物体的破裂压力。上述过程实现了通过齿轮杆的移动，带动带有电动装置的蜗杆移动至与转动蜗轮啮合，减少了带有手轮的蜗杆的磨损，整体延长了蜗杆以及转动蜗轮的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述电动装置包括驱动蜗轮，所述驱动蜗轮啮合有驱动蜗杆，所述驱动蜗杆固定连接有电机。

通过采用上述技术方案后，电机启动带动驱动蜗杆转动。驱动蜗杆转动带动驱动蜗轮转动，从而带动蜗杆转动。蜗杆转动带动转动蜗轮转动，从而带动升降板上升。通过设置驱动蜗杆与驱动蜗轮，使得电机带动驱动蜗杆转动一轴，驱动蜗轮移动一个齿，使得升降板上升速度减慢，从而使得被测物体断裂位置更容易被确定，较为精确的确定断裂位置与断裂压力。

本实用新型进一步设置为：所述齿轮杆设置为燕尾块状。

通过采用上述技术方案后，通过将齿轮杆设置为燕尾块状，使得齿轮杆在移动时不会发生晃动，增加齿轮杆移动的稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

通过设置两根蜗杆，一根蜗杆带有手轮，另一根蜗杆带动电动装置。上述设置使得升降板上升时通过电动装置驱动，将被测物体压裂时再通过转动手轮将升降板下移，然后将升降板上的被测物体从升降板上清除。上述过程使得蜗杆与转动蜗轮的磨损减少，从而延长蜗杆与转动蜗轮的使用寿命。

附图说明

图1是实施例的结构示意图；

图2是实施例的底座去除一个侧面的结构示意图；

图3是实施例的右视图；

图4是实施例的丝杆以及与丝杆联动的部件连接关系示意图；

图5是实施例的丝杆以及与丝杆联动的部件连接关系俯视图。

附图标记：1、底座；2、支撑杆；3、横梁；4、固定板；5、定位板；6、量力环；7、百分表；8、加压板；9、升降板；10、丝杆；11、转动蜗轮；12、轴承座；13、固定轴；14、移动槽；15、限位杆；16、滑槽；17、手动蜗杆；18、手轮；19、移动箱；20、手动杆；21、齿轮块；22、主齿轮；23、齿轮杆；24、副齿轮；25、自动杆；26、带动箱；27、电动蜗杆；28、驱动蜗轮；29、驱动蜗杆；30、电机；31、控制按钮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1所示，一种电动应变式无侧限压力仪，包括底座1。底座1固定连接有两个支撑杆2，两个支撑杆2固定连接有平行于底座1的横梁3。横梁3中部设置有固定板4，固定板4通过螺栓连接有定位板5。固定板4和定位板5之间放置有量力环6。量力环6形内设置有百分表7。百分表7用于读取试样被破损时的数据，以便于后续轴向应力的计算。

如图2所示，百分表7一端与定位板5固定连接，另一端抵接有加压板8。加压板8与量力环6抵接。底座1上设置有与加压板对应的位置处设置有升降板9。升降板9用于放置试样。加压板8需要同升降板9配合使用，用于破损试样。试样的一端与升降板9抵接，当升降板9不断朝着加压板8的方向移动（即上升）时，试样不断靠近加压板8，直至试样的另一端与加压板8抵接，将百分表7的数值调至零点，随后升降板9继续上升，直至试样破损，此时读取百分表7所显示的数据，对照应力-应变曲线，能够计算得到试样的轴向应力，最后将升降板9下降回最初的位置。

如图2、4所示，升降板9固定连接有用于实现升降板9升降的升降结构。升降结构包括与升降板9螺纹配合的丝杆10。丝杆10的中部固定连接有转动蜗轮11，通过转动蜗轮11实现丝杆10的转动。丝杆10固定套接有轴承座12，以此限制丝杆10的轴向移动。升降板9底部抵接有两个平行的固定轴13，固定轴13另一端与底座1固定连接，固定轴13外套接有限位杆15。限位杆15一端与升降板9固定连接，另一端与底座1抵接。固定轴13可以在限位杆15内滑移。当丝杆10转动时，升降板9有随着丝杆10转动的趋势，但由于两根固定轴13只能在限位杆15内滑移，限制了升降板9的转动，因此升降板9只能顺着丝杆10的轴向移动，进而使放置在升降板9上的试样更加稳定，不易掉落。

如图2、图3、图4所示，底座1的侧面设置有移动槽14。移动槽14内穿设有手动蜗杆17。当手动蜗杆17与转动蜗轮11相互配合时，通过转动手动蜗杆17能够带动转动蜗轮11转动，进而带动丝杆10转动。手动蜗杆17固定连接有手轮18。工作人员通过转动手轮18，手动蜗杆17转动，进而实现升降板9的升降。

如图4、图5所示，手动蜗杆17通过轴承连接有移动箱19，底座1内相对于移动箱19的位置处设置有滑槽16，移动箱19被限制只能在滑槽16内滑移。移动手动蜗杆17，使得移动箱19随着手动蜗杆17的位置发生移动。移动箱19的一侧固定连接有手动杆20，当移动箱19移动时将会带动手动杆20移动。手动杆20一侧设置有齿轮块21，齿轮块21啮合有主齿轮22。当手动杆20移动时，齿轮块21随着移动，进而带动主齿轮22转动。主齿轮22配合有齿轮杆23，因此主齿轮22的转动将带动齿轮杆23发生平移。齿轮杆23设置为燕尾块形状，能够有效地防止齿轮杆23在由主齿轮22转动带动移动时，不会发生上下晃动，保证了齿轮杆23平稳的水平移动。齿轮杆23远离主齿轮22的一端啮合有副齿轮24，副齿轮24又配合有自动杆25。自动杆25一端通过轴承连接有带动箱26。在移动手轮18使手动蜗杆17与第二弧形面16抵接的过程中，手动蜗杆17带动移动箱19移动，此时手动杆20移动，使主齿轮22转动，进而带动齿轮杆23反方向移动。齿轮杆23的移动，带动副齿轮24的转动，进而带动自动杆25沿齿轮杆23反方向移动，使带动箱26发生平移。

如图1、图5所示，带动箱26穿设有电动蜗杆27。电动蜗杆27的中部与转动蜗轮11相互配合。电动蜗杆27远离带动箱26的一端固定连接有驱动蜗轮28。驱动蜗轮28啮合有驱动蜗杆29，驱动蜗杆29一端固定连接有电机30。底座1于电机30的外侧设置有控制按钮31。当驱动蜗轮28移动至驱动蜗杆29对应的位置时，若驱动蜗轮28与驱动蜗杆29之间啮合时，运行电机30，使驱动蜗杆29转动，带动驱动蜗轮28转动，进而带动电动蜗杆27转动。若驱动蜗轮28与驱动蜗杆29之间的齿抵接时，先瞬时运行一次电机30，使得驱动蜗轮28与驱动蜗杆29啮合。此时电动蜗杆27中部与转动蜗轮11啮合，因此带动转动蜗轮11转动。

工作过程：

将试样放置在升降板9上，通过顺时针转动手轮18，使手动蜗杆17转动，进而带动转动蜗轮11转动。此时，丝杆10转动，升降板9便沿丝杆10轴向方向移动，带动试样往靠近加压板8的方向移动。当百分表7的读数略大于0，在0.1左右时，停止转动手轮18，同时将手轮18水平移动。在手动蜗杆17移动的过程中，与手动蜗杆17套接的移动箱19带动手动杆20水平移动。此时，主齿轮22转动，带动齿轮杆23沿与手动杆20移动方向的反方向移动。齿轮杆23带动副齿轮24转动，进而带动自动杆25移动，使带动箱26向靠近丝杆10的方向移动。此时，电动蜗杆27与转动蜗轮11啮合，同时驱动蜗轮28移动至与驱动蜗杆29相互配合的位置。这时，工作人员按压控制按钮31运行电机30，使驱动蜗杆29转动带动驱动蜗轮28转动，进而带动电动蜗杆27转动，使升降板9继续向靠近加压板8方向移动。当观察到试样破损时，立即记录百分表7的度数，并按压控制按钮31使电机30停止运行。此时百分表7所显示的数据，对照应力-应变曲线，能够计算得到试样的轴向应力。最后将升降板9下降回最初的位置。