原位直剪仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种原位直剪仪。
【背景技术】
[0002]直剪仪主要应用于测量土壤的抗剪切强度参数，通过剪切力和位移之间的关系得到内摩擦角和凝聚力的值。现有的直剪仪在使用时，通常都是在对土壤取样后，将取样器具连同土壤一起带回实验室进行测量，由于需要搬运与移动，难免会出现各种影响测量精度和准确性的扰动改变土壤的性状，由此造成直剪仪测量出的土壤的抗剪切强度参数与实际的状况不相符，由此得到的内摩擦角和凝聚力的值的真实性较差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种可最大限度减小各种影响测量精度和准确性的扰动，测量土壤的抗剪切强度参数更加符合实际的状况，由此得到的内摩擦角和凝聚力的值，更具真实性，直剪仪体积适中，便于随车携带，其数据直接录入终端，便于对实验数据进行快速处理，工作效率更高的原位直剪仪。
[0004]本发明原位直剪仪，包括底板，底板的板面位于水平方向，底板板面的边缘沿竖直方向旋装有多个用于调节底板水平度的调节螺栓，底板的上端面上设有用于监测底板的平面度的水平仪，底板板面的左半部分设有长方形的土壤剪切箱安放孔，土壤剪切箱安放孔沿竖直方向贯穿底板的板面，底板的上端面上设有前挡板和后挡板，前挡板和后挡板的板面位于左右竖直方向且相互平行，前挡板位于土壤剪切箱安放孔的前侧边缘处，后挡板位于土壤剪切箱安放孔的后侧边缘处，前挡板和后挡板的底端分别与所述底板的上端面固定相连，前挡板的板面上旋装有多个土壤剪切箱前限位调节螺钉，多个土壤剪切箱前限位调节螺钉的轴线分别位于前后水平方向，多个土壤剪切箱前限位调节螺钉自左向右均匀布置，所述后挡板的板面上旋装有多个土壤剪切箱后限位调节螺钉，多个土壤剪切箱后限位调节螺钉的轴线分别位于前后水平方向，多个土壤剪切箱后限位调节螺钉自左向右均匀布置；
[0005]所述底板的板面上设有调节螺钉安放窗口，调节螺钉安放窗口位于所述土壤剪切箱安放孔的左侧，调节螺钉安放窗口沿竖直方向贯穿所述底板的板面，调节螺钉安放窗口的右侧内壁上旋装有定位螺栓，定位螺栓的轴线位于左右水平方向，定位螺栓的右端可伸进所述土壤剪切箱安放孔内；
[0006]所述底板的上端面上位于所述土壤剪切箱安放孔的附近设有磁致伸缩位移传感器，底板上端面的右半部分安装有电动缸，电动缸的伸缩杆可沿水平方向向左运动顶向所述土壤剪切箱安放孔处，电动缸的伸缩杆的伸出端安装有拉压力传感器；
[0007]还包括上剪切箱箱体，上剪切箱箱体上沿竖直方向设有上箱体通孔，上箱体通孔的横截面为正方形，所述上剪切箱箱体的下方设有下剪切箱箱体，下剪切箱箱体的顶端可与上剪切箱箱体的底端相贴，下剪切箱箱体上沿竖直方向设有下箱体通孔，下箱体通孔的横截面为正方形，下箱体通孔的横截面的面积与上箱体通孔的横截面的面积相等，所述下剪切箱箱体的侧壁的下部为刀刃状，所述上剪切箱箱体的全部和下剪切箱箱体的上部采用间隙配合套装在剪切箱下压套筒内，剪切箱下压套筒内壁的上部具有凸出于内壁的凸环，凸环朝下的端面可与所述相配合上剪切箱箱体顶端端面相贴，所述剪切箱下压套筒的左、右侧壁上或前、后侧壁上分别设有把手；
[0008]所述上剪切箱箱体和所述下剪切箱箱体可沿竖直方向穿过所述土壤剪切箱安放孔，所述拉压力传感器的探测头可与上剪切箱箱体的右端侧壁相配合，所述磁致伸缩位移传感器的探测头可与上剪切箱箱体的左端侧壁相配合，多个所述土壤剪切箱前限位调节螺钉的里端可与上剪切箱箱体的前端侧壁相贴，多个所述土壤剪切箱后限位调节螺钉的里端可与上剪切箱箱体的后端侧壁相贴，所述定位螺栓的右端可与所述下剪切箱箱体的左端端面相贴；
[0009]还包括一个以上的土壤配重压块，土壤配重压块的下部具有横截面为正方形的立柱体，立柱体可插入所述下剪切箱箱体上的下箱体通孔内，下箱体通孔的横截面的面积与立柱体的横截面的面积相等。
[0010]本发明的原位直剪仪，其中所述底板为长方形，所述调节螺栓的数量为6— 8个，调节螺栓位于底板的四角和二个长侧边的中部。
[0011]本发明的原位直剪仪，其中所述土壤剪切箱前限位调节螺钉的数量为3— 5个，土壤剪切箱前限位调节螺钉的里端端头为光滑的半球面，所述土壤剪切箱后限位调节螺钉的数量为3— 5个，土壤剪切箱后限位调节螺钉的里端端头为光滑的半球面，所述定位螺栓的右端为光滑的半球面。
[0012]本发明的原位直剪仪，其中每个所述土壤配重压块的上部分别具有一个正方形的端帽，每个端帽的顶端端面上分别设有正方形的沉槽，所述立柱体的下部可插入沉槽内。
[0013]本发明的原位直剪仪，其中所述磁致伸缩位移传感器安装在所述底板上位于土壤剪切箱安放孔左侧的前端，磁致伸缩位移传感器上用于安装探测头的滑道位于左右水平方向。
[0014]本发明的原位直剪仪在对土壤取样后，由于不进行任何搬运与移动，可最大限度减小各种影响测量精度和准确性的扰动，故利用本发明的原位直剪仪测量土壤的抗剪切强度参数更加符合实际的状况，由此得到的内摩擦角和凝聚力的值，更具真实性。此外，本发明的原位直剪仪体积适中，便于随车携带。整体测量系统和加载系统机电化，数据直接录入终端，便于对实验数据进行快速处理，其工作效率更高。
[0015]本发明的原位直剪仪能够在保持土壤样本在原位置状态不变的前提下直接进行测量。该直剪仪取样容器为方形，改善了圆形土壤样本在剪切面应力分布不均匀的缺点，更接近履带与土壤的相互作用过程。与此同时，整个直剪仪的控制、数据测量与处理都由机电系统来实现，准确方便。
[0016]下面结合附图对本发明的原位直剪仪作进一步详细说明。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的原位直剪仪的结构示意图的主视图；
[0018]图2为图1的俯视图；
[0019]图3为本发明的原位直剪仪的结构示意图的立体图；
[0020]图4为本发明的原位直剪仪的剪切箱下压套筒、上剪切箱箱体和下剪切箱箱体部分的结构示意图的主视剖面图；
[0021]图5为本发明的原位直剪仪的剪切箱下压套筒、上剪切箱箱体和下剪切箱箱体部分的结构示意图的立体图。
【具体实施方式】
[0022]如图1、图2和图3所示，本发明的原位直剪仪，包括底板1，底板I的板面位于水平方向，底板I板面的边缘沿竖直方向旋装有多个用于调节底板I水平度的调节螺栓2，底板I的上端面上设有用于监测底板I的平面度的水平仪11，底板I板面的左半部分设有长方形的土壤剪切箱安放孔3，土壤剪切箱安放孔3沿竖直方向贯穿底板I的板面，底板I的上端面上设有前挡板5和后挡板4，前挡板5和后挡板4的板面位于左右竖直方向且相互平行，前挡板5位于土壤剪切箱安放孔3的前侧边缘处，后挡板4位于土壤剪切箱安放孔3的后侧边缘处，前挡板5和后挡板4的底端分别与底板I的上端面固定相连，前挡板5的板面上旋装有多个土壤剪切箱前限位调节螺钉6，多个土壤剪切箱前限位调节螺钉6的轴线分别位于前后水平方向，多个土壤剪切箱前限位调节螺钉6自左向右均匀布置，后挡板4的板面上旋装有多个土壤剪切箱后限位调节螺钉7，多个土壤剪切箱后限位调节螺钉7的轴线分别位于前后水平方向，多个土壤剪切箱后限位调节螺钉7自左向右均匀布置；
[0023]底板I的板面上设有调节螺钉安放窗口 8，调节螺钉安放窗口 8位于土壤剪切箱安放孔3的左侧，调节螺钉安放窗口 8沿竖直方向贯穿底板I的板面，调节螺钉安放窗口 8的右侧内壁上旋装有定位螺栓9，定位螺栓9的轴线位于左右水平方向，定位螺栓9的右端可伸进土壤剪切箱安放孔3内；
[0024]底板I的上端面上位于土壤剪切箱安放孔3的附近设有磁致伸缩位移传感器10，底板I上端面的右半部分安装有电动缸12，电动缸12的伸缩杆可沿水平方向向左运动顶向土壤剪切箱安放孔3处，电动缸12的伸缩杆的伸出端安装有拉压力传感器13 ；
[0025]如图4和图5所示，还包括上剪切箱箱体20，上剪切箱箱体20上沿竖直方向设有上箱体通孔，上箱体通孔的横截面为正方形，上剪切箱箱体20的下方设有下剪切箱箱体14，下剪切箱箱体14的顶端可与上剪切箱箱体20的底端相贴，下剪切箱箱体14上沿竖直方向设有下箱体通孔，下箱体通孔的横截面为正方形，下箱体通孔的横截面的面积与上箱体通孔的横截面的面积相等，下剪切箱箱体14的侧壁的下部为刀刃状，上剪切箱箱体20的全部和下剪切箱箱体14的上部采用间隙配合套装在剪切箱下压套筒21内，剪切箱下压套筒21内壁的上部具有凸出于内壁的凸环15，凸环15朝下的端面可与相配合上剪切箱箱体20顶端端面相贴，剪切箱下压套筒21的左、右侧壁上或前、后侧壁上分别设有把手16 ;
[0026]如图3所示，上剪切箱箱体20和下剪切箱箱体14可沿竖直方向穿过土壤剪切箱安放孔3，拉压力传感器13的探测头可与上剪切箱箱体20的右端侧壁相配合，磁致伸缩位移传感器10的探测头可与上剪切箱箱体20的左端侧壁相配合，多个土壤剪切箱前限位调节螺钉6的里端可与上剪切箱箱体20的前端侧壁相贴，多个土壤剪切箱后限位调节螺钉7的里端可与上剪切箱箱体20的后端侧壁相贴，定位螺栓9的右端可与下剪切箱箱体14的左端端面相贴；
[0027]如图3所示，