一种高精度微型十字板剪切仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及强度测试的技术领域，更具体地，涉及一种高精度微型十字板剪切仪。
【背景技术】
[0002]近年来高含水率的疏浚淤泥大量产生，常用的处置方法是设置淤泥堆场，将高含水率的疏浚淤泥吹入其中进行放置，堆场内疏浚淤泥在自重作用下逐步沉积固结，形成软弱沉积物。由于疏浚淤泥产生量巨大，并且沉积固结过程历时很长，因此占用大量的土地资源。为了减少堆场的占地面积和时间，有必要对堆场淤泥进行合理的处理和应用，因此需要研宄堆场中高含水率疏浚淤泥沉积和强度性质。
[0003]沉积淤泥的强度很低，采用三轴试验、无侧限试验、十字板剪切仪等一般的强度测试仪器和方法很难对其进行准确测试，因此研制了本文的高精度微型十字板剪切仪。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高精度微型十字板剪切仪，该剪切仪由于结构比较简单、使用起来比较方便，精度很高可测试强度极低的淤泥；且由于该系统使用的部件成本较低，可减少整个装置的成本，大大提高了整个装置的实用性。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]提供一种高精度微型十字板剪切仪，所述剪切仪包括用于对沉积柱中沉积淤泥进行强度测试的主机装置以及用于控制主机装置工作状态的控制装置，所述主机装置包括十字板支架、横梁、用于提供动力的步进电机、减速器、扭矩传感器、测杆以及十字板；所述十字板支架包括两条相互平行的调节杆；所述步进电机、减速器、扭矩传感器、测杆以及十字板固定安装于横梁上；所述横梁及其固定于其上的部件可通过调节螺母在调节杆上上下移动而改变十字板贯入深度；所述横梁通过调节螺母与十字板支架可调节活动安装；所述步进电机与减速器连接；所述减速器、扭矩传感器、测杆以及十字板顺次连接安装；所述测杆、十字板的中心线方向均与沉积柱的中心线方向平行。
[0007]本实用新型高精度微型十字板剪切仪，横梁及其固定于其上的步进电机、减速器、扭矩传感器、测杆以及十字板可通过调节螺母在调节杆上上下移动而改变十字板贯入深度；待十字板贯入到指定位置后固定调节螺母使横梁及固定于其上的部件固定不动，通过控制装置控制步进电机转动，从而带动十字板旋转，控制装置上会显示实时的十字板扭转角度和剪切强度，测量准确且方便使用。另外，该剪切仪由于结构比较简单、使用起来比较方便、精度很高可测试强度极低的淤泥；且由于该系统使用的部件成本较低，可减少整个装置的成本，大大提高了整个装置的实用性。
[0008]优选地，所述十字板支架的底部设置可放置于沉积柱上的固定板，所述固定板的中心处开有圆孔，所述圆孔的内径尺寸与沉积柱的内径尺寸相匹配。这样设置是为了更好地在沉积柱上固定十字板剪切仪，避免出现较大的误差，以便提高测试的准确度。需要说明的是，当圆孔与沉积柱对齐后，固定板四周用螺栓固定，这样可以更好地固定。
[0009]优选地，所述步进电机、减速器、扭矩传感器、测杆以及十字板固定安装于横梁上；所述横梁及其固定于其上的部件可通过调节螺母在调节杆上上下移动而改变十字板贯入深度。
[0010]优选地，所述控制装置包括用于控制步进电机工作状态的控制器以及用于测试结果显示的显示面板。这样设置是为了通过控制器控制步进电机转动，从而带动十字板旋转，显示面板的设置是为了能实时显示十字板扭转角度和剪切强度。
[0011]优选地，十字板直径为20mm，高度为40mm，由厚度为2mm金属板制作。需要说明的是，这个数值只是优选，并不是唯一的。
[0012]优选地，所述测杆的长度为1cm或25cm或45cm等，所述测杆的直径为4mm。需要说明的是测杆的长度可以根据实验实际情况需要进行选择，这几个数值只是优选，并不做限制性要求。
[0013]优选地，为了测量强度极低的沉积淤泥的强度，十字板剪切仪的精度设置为IPa。需要说明的是十字板剪切仪的精度可以根据需要进行选择，这个数值只是优选，并不做限制性要求。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型高精度微型十字板剪切仪，通过十字板支架、横梁、步进电机、减速器、扭矩传感器、测杆以及十字板的设置以及相互连接关系的设置以及控制装置的设置，使得十字板可通过调节螺母在十字板支架上上下移动而改变贯入深度；待十字板贯入到指定位置后固定调节螺母，通过控制装置控制步进电机转动，从而带动十字板旋转，控制装置上会显示实时的十字板扭转角度和剪切强度。另外，该剪切仪由于结构比较简单、使用起来比较方便、精度很高可测试强度极低的淤泥；且由于该系统使用的部件成本较低，可减少整个装置的成本，大大提高了整个装置的实用性。
【附图说明】
[0016]图1为实施例高精度微型十字板剪切仪的主机装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0018]本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。实施例
[0019]如图1所示为本实用新型高精度微型十字板剪切仪的实施例，应力系统包括用于对沉积柱中沉积淤泥进行强度测试的主机装置I以及用于控制主机装置I工作状态的控制装置，主机装置I包括十字板支架11、横梁12、用于提供动力的步进电机13、减速器14、扭矩传感器15、测杆16以及十字板17 ;步进电机13、