土体抗拉强度测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测试技术领域，尤其涉及一种土体抗拉强度的测试装置。
【背景技术】
[0002]通常所说的土体强度主要指抗剪和抗压强度，抗拉强度相比之下由于较小常常被忽略，实际上，工程中由于土坡滑动、不均匀沉降、高土石坝的水利劈裂等都会造成土体张拉破坏，因此深入研究土体抗拉特性具有重要意义。目前，实验室测试土体试样抗拉强度的试验方法主要有:直接和间接法。间接方法主要有土梁弯曲法、径向劈裂法和轴向压裂法等，这几种方法都是通过各种假定(横断面受力假定、应力应变关系假定和弹性模量假定等)，应用弹性理论或者塑性理论计算抗拉强度，理论假定作为一种理想状态，计算结果并不能代表试样实际受力情况；直接方法主要为三轴拉伸和单轴拉伸，三轴拉伸是在三轴仪上进行，破坏时的横截面难以准确测定，且侧向压力对抗拉强度的影响较大且拉力值不宜准确确定，同时仪器操作复杂，相比之下，单轴拉伸仪受力明确、直观，研究土体抗拉强度最为直接有效。目前，无论是应变还是应力控制的单轴拉伸仪都存在如下不足:1、试样直接与仪器台座接触，拉伸过程中受到摩擦力的影响较大；2、试样和试样帽之间多用树脂或冰冻法胶结，试验时容易研胶接处破坏，不能真实反应土的受拉破坏；3、由于试验过程中仪器扰动，致使试样在受拉时偏离轴心线，造成偏心受拉引起误差；4、现有的土工抗拉仪在选取试样尺寸方面并不统一，测得的实验数据参差不齐。鉴于此，有必要开发一种精确有效，且造价经济、操作简单、便于推广的、简易的抗拉强度测试装置。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题，是提供一种抗拉强度测试装置，其结构简单、造价经济、操作简单、便于推广，能有效解决摩擦力影响、端部效应和试样偏心问题，规范了试样尺寸，可以准确获得试样的受拉性状，为完善土体单轴拉伸试验研究提供了有利参考。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0005]土体抗拉强度测试装置，包括调节系统、拉伸系统、应力测量系统和位移测量系统，所述调节系统包括可调节左右和前后倾斜度的台座；所述拉伸系统包括固定在台座上的固定夹具、用于放置试样的滑动底板和固定在滑动底板右端的滑动夹具，所述固定夹具和滑动夹具与试样的端头柔性接触，所述滑动底板通过底部的、固定于台座上部的导槽结构沿试样拉伸方向滑动，所述台座右端设有防止试样拉断后滑动底板滑落的安全挡板；所述应力测量系统包括位于台座右端的定滑轮、与滑动夹具固定的通过定滑轮的钢丝线和固定在钢丝线另一端的放置砝码的砝码盘；所述位移测量系统包括固定在台座右侧的用于测量试样拉伸距离的百分表，所述百分表的测量头顶靠在固定于滑动夹具侧部的探出杆上。
[0006]作为优选，所述导槽结构为平行布置在台座前后两侧的沿试样拉伸方向的两条导轨，导轨上沿试样拉伸方向均匀设置有放置弹珠的并使其自由转动的圆槽，滑动底板底部设有沿导轨方向且与弹珠尺寸对应的V型通槽，所述滑动底板通过V型通槽与弹珠配合沿试样被拉伸的方向滑动。
[0007]作为优选，所述台座包括底板、调节螺丝I和水准器，所述调节螺丝I位于底板的四角位置，用于调节底板前后水平度和左右的倾斜角度，使摩擦力与重力切向分力相平衡，所述水准器位于底板中部用于检测底板前后的水平度。
[0008]作为优选，所述固定夹具的高度可调节，在所述固定夹具的下部固定有调节平台，所述调节平台的四角位置设置有调节螺丝II，所述调节螺丝II底端固定在所述台座上。
[0009]作为优选，所述百分表通过“L”型固定支架固定在台座上。
[0010]作为优选，所述百分表包括两个，设置在滑动夹具的右侧及导槽结构的前后两侧，相应的探出杆也对应设有两个，分别固定在滑动夹具的前后两侧。
[0011]作为优选，所述固定夹具和滑动夹具均为开合式的上下部分呈“几”字状的结构，上下部分之间通过螺栓紧固将试样夹紧。
[0012]作为优选，所述固定夹具和滑动夹具与试样之间均设有柔性橡胶垫。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:现有技术中试样直接与仪器台座接触，拉伸过程中受到摩擦力的影响较大；试样和试样帽之间多用树脂或冰冻法胶结，试验时容易研胶接处破坏，不能真实反应土的受拉破坏；由于试验过程中仪器扰动，致使试样在受拉时偏离轴心线，造成偏心受拉引起误差；现有的土工抗拉仪在选取试样尺寸方面并不统一，测得的实验数据参差不齐。本实用新型通过调节系统平衡摩擦力，同时采用导槽结构，进一步减小摩擦力；并且通过所述固定夹具和滑动夹具与试样柔性接触，避免端部破坏和端部效应；导槽结构使滑动底板不会偏离轨道，使试样严格按照试样的轴心被拉伸，消除偏心影响。本实用新型结构简单、造价经济、操作简单、便于推广，能有效解决摩擦力影响、端部效应和试样偏心问题，规范了试样尺寸，可以准确获得试样的受拉性状，为完善土体单轴拉伸试验研究提供了有利参考。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型一个实施例的结构示意图；
[0015]图2为图1的A向视图；
[0016]图3为图1的俯视图；
[0017]各图号名称为:1 一实验平台；2—台座；3—固定夹具；4一式样；5—弹珠；6—滑动底板；7—滑动夹具；8—百分表；9一固定支架；10—导槽结构；11一定滑轮；12—调节螺丝I ;13—钢丝线；14一破码；15—破码盘；16—底板；17—V型通槽；18—螺检；19一水准器；20—安全挡板；21—调节平台；22—调节螺丝II ;23—橡胶垫；24—探出杆。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
[0019]如图1所示，本实用新型包括调节系统、拉伸系统、应力测量系统和位移测量系统，所述调节系统包括可调节左右和前后倾斜度的台座2 ;所述拉伸系统包括固定在台座2上的固定夹具3、用于放置试样4的滑动底板6和固定在滑动底板6右端的滑动夹具7，所述固定夹具3和滑动夹具7与试样4的端头柔性接触，所述滑动底板6通过底部的、固定于台座2上部的导槽结构10沿试样4拉伸方向滑动，所述台座2右端设有防止试样4拉断后滑动底板6滑落的安全挡板20 ;所述应力测量系统包括位于台座2右端的定滑轮11、与滑动夹具7固定的通过定滑轮11的钢丝线13和固定在钢丝线13另一端的放置砝码14的砝码盘15 ;所述位移测量系统包括固定在台座2右侧的用于测量试样4拉伸距离的百分表8，所述百分表8的测量头顶靠在固定于滑动夹具7侧部的探出杆24上。其中，砝码14规格为20g到200g不等，百分表8量程为10mm。
[0020]进一步的，所述导槽结构10为平行布置在台座2前后两侧的沿试样4拉伸方向的两条导轨，导轨上沿试样4拉伸方向均匀设置有放置弹珠5的并使其自由转动的圆槽，滑动底板6底部设有沿导轨方向且与弹珠5尺寸对应的V型通槽17，所述滑动底板6通过V型通槽17与弹珠5配合沿试样4被拉伸的方向滑动。
[0021]进一步的，所述台座2包括底板16、调节螺丝I 12和水准器19，所述调节螺丝I 12位于底板16的四角位置，用于调节底板16前后水平度和左右的倾斜角度a，使摩擦力与重力切向分力相平衡，所述水准器19位于底板16中部用于检测底板16前后的水平度。
[0022]进一步的，所述固定夹具3的高度可调节，在所述固定夹具3的下部固定有调节平台21，所述调节平台21的四角位置设置有调节螺丝II 22，所述调节螺丝II 22底端固定在所述台座2上。
[0023]进一步的，所述百分表8通过“L”型固定支架9固定在台座2上。
[0024]进一步的，所述百分表8包括两个，设置在滑动夹具7的右侧及导槽结构10的前后两侧，相应的探出杆24也对应设有两个，分别固定在滑动夹具7的前后两侧。
[0025]进一步的，所述固定夹具3和滑动夹具7均为开合