是与第一剪切盒7上的水平承载板17接触。所述第一剪切盒7为无盖无底的金属方形框，所述方形框由钢板焊接而成。如图4a、图4b所示，所述水平承载板17的上表面设有两条凸条。如图5a、图5b所述滚轴6设置在所述凸条之间，并且所述凸条上设有盖板，用于承载所述第二液压顶11的推力。所述水平承载板17与第一剪切盒7之间通过滚轴相连接，其目的是在竖向荷载作用下水平推移所述第一剪切盒7时，能够抵消固定的垂直加载机构与第一剪切盒7之间的摩擦力。
[0033]本发明的直剪仪可参照如下步骤进行使用:
[0034](I)、首先将第二剪切盒8放置在所述剪切盒反力底座9上，并利用所述剪切盒反力底座9上的卡槽将所述第二剪切盒8固定。
[0035](2)、将滚珠15放置在所述第二剪切盒8侧边上的槽内。
[0036](3)、将所述第一剪切盒7放置在所述第二剪切盒8上，并保证第一剪切盒7与第二剪切盒8之间依靠滚珠15接触。
[0037](4)、将准备好的待测道砟试件放进所述第一剪切盒7和所述第二剪切盒8中，在放入道砟的过程中，按照分层填入的方式进行，一共分4层进行填入，每层填入完成后，采用人工捣固的方式进行捣固，以保证道砟的密实程度。
[0038](5)、当道砟填满所述第一剪切盒7和所述第二剪切盒8之后，将所述水平承载板17盖在所述第一剪切盒7上。
[0039](6)、安装所述水平压力传感器2和所述水平位移传感器14，所述水平压力传感器2 一端顶住所述液压顶反力底座3，一端顶住所述第一液压顶I。所述第一液压顶I的顶伸端直接接触所述第一剪切盒7，以测量并记录第一液压顶I的水平推力。所述水平位移传感器14固定于第二剪切盒8上，传感器测量头被设置于第一剪切盒7上，用于测量并记录所述第一剪切盒7与所述第二剪切盒8的相对位移。
[0040](7)、安装垂直压力传感器16和垂直位移传感器13 ;将所述垂直压力传感器16设置于垂直加载机构与水平承载板17之间，用于采集垂直加载机构所提供的垂向力。将所述垂直位移传感器13固定于所述第一剪切盒7的侧壁之上，并将位移传感测量头设置于水平承载板17之上，以测量在剪切时，所述水平承载板17相对于第一剪切盒7的竖向剪涨位移。
[0041 ] (8)、将4个传感器通过数据线与数据实时采集器12相连，并将所述数据实时采集器12与电脑相连接，以便实时观测、记录数据。
[0042](9)、当所有的传感器连接完成后，先对上所述水平承载板17施加一定的垂向力，以压实试件，并通过电脑查看各个传感器是否能够正常采集数据。
[0043](10)、设备均调试完成后，向所述垂直加载机构加载直至达到预定的压力值。待试件稳定后，开始对所述第一剪切盒7施加水平荷载，并随时观测传感器所测得的数据。直至所述第一剪切盒7内的道砟出现破坏或水平位移达到10cm，即停止水平方向的荷载，实验结束。得出水平推力与所述第一剪切盒7剪切位移间的关系曲线，分析得出碎石道砟的性倉泛。
[0044]本发明的移轴式碎石道砟直剪仪专用于铁路碎石道砟性能检测，具有拆装简便、能准确测出铁路道砟直剪性能的特点，本发明直剪仪的运动部件之间均通过滚珠或滚轴连接，能够抵消运动部件之间的摩擦力，进而提高测量的精度并有利于延长使用寿命。
[0045]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种移轴式碎石道砟直剪仪，其特征在于:所述直剪仪包括反力加力架以及设置在所述反力加力架内侧的直剪仪主体(20)，所述直剪仪主体(20)包括与所述反力加力架竖直连接的垂直加载机构、设置在所述垂直加载机构下的第一剪切盒(7)、以及设置在所述第一剪切盒(7)下的第二剪切盒(8)、与所述第一剪切盒(7)水平连接的水平加载机构、支承所述直剪仪主体(20)的底座机构以及用于采集压力数据和位移数据的数据采集机构，所述第一剪切盒(7)通过滚珠(15)与所述第二剪切盒(8)相连接，所述垂直加载机构下设有与所述垂直加载机构轴向垂直的水平承载板(17)，所述水平承载板(17)通过滚轴(6)与所述第一剪切盒(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的，其特征在于:所述反力加力架包括至少两根竖直设置的立柱(19)和横向设置在所述立柱(19)顶部的反力横梁(18)。
3.根据权利要求1所述的直剪仪，其特征在于:所述垂直加载机构包括垂直设置的加载器(5)以及与所述加载器(5)连接的第二液压顶(11)。
4.根据权利要求1所述的直剪仪，其特征在于:所述水平加载机构包括与所述底座机构水平连接的第一液压顶(I)以及与所述第一液压顶(I)相配合的油压设备(10)。
5.根据权利要求1所述的直剪仪，其特征在于:所述底座机构包括支承所述第一液压顶(I)的液压顶反力底座(3)、支承所述第二剪切盒(8)的剪切盒反力底座(9)以及连接所述液压顶反力底座(3)与剪切盒反力底座(9)的抗弯矩加强板(4)。
6.根据权利要求1所述的直剪仪，其特征在于:所述数据采集机构包括设置在所述第一液压顶(I)与所述第一剪切盒(7)之间的水平压力传感器(2)、设置在所述第二剪切盒(8)上的水平位移传感器(14)、设置在所述第一剪切盒(7)外侧壁上的垂直位移传感器(13)、设置在所述第二液压顶(11)与所述水平承载板(17)之间的垂直压力传感器(16)以及与传感器相连接的数据实时采集器(12)。
7.根据权利要求1所述的直剪仪，其特征在于:所述第二剪切盒(8)的侧边上开具有凹槽，并且所述滚珠(15)设置在所述凹槽中。
8.根据权利要求5所述的直剪仪，其特征在于:所述第二剪切盒(8)通过设置在所述剪切盒反力底座(9)上的卡槽进行固定。
9.根据权利要求1所述的直剪仪，其特征在于:所述第一剪切盒(7)为无盖无底的金属方形框，所述方形框由钢板焊接而成。
10.根据权利要求1所述的直剪仪，其特征在于:所述水平承载板(17)的上表面设有两条凸条，所述滚轴(6)设置在所述凸条之间，并且所述凸条上设有盖板。
【专利摘要】本发明涉及一种移轴式碎石道砟直剪仪，所述直剪仪包括反力加力架以及设置在所述反力加力架内侧的直剪仪主体，所述直剪仪主体包括与所述反力加力架竖直连接的垂直加载机构、设置在所述垂直加载机构下的第一剪切盒、以及设置在所述第一剪切盒下的第二剪切盒、与所述第一剪切盒水平连接的水平加载机构、支承所述直剪仪主体的底座机构以及用于采集压力数据和位移数据的数据采集机构。本发明的移轴式碎石道砟直剪仪专用于铁路碎石道砟性能检测，具有拆装简便、能准确测出铁路道砟直剪性能的特点，其运动部件之间均通过滚珠或滚轴连接，能够抵消运动部件之间的摩擦力，最大程度上确保测量的精度并有利于延长使用寿命。
【IPC分类】G01N3-24
【公开号】CN104596868
【申请号】CN201510050374
【发明人】高亮, 徐旸, 蔡小培, 肖宏, 尹辉, 辛涛, 罗奇, 蒋函珂, 刘畅, 殷浩
【申请人】北京交通大学, 中国铁路总公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月30日