专利名称：一种颗粒散体物料剪切参数测定仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种物料剪切参数测定仪，特别是一种散体颗粒状物料及其固结状态下的剪切参数测定仪器。
背景技术：
颗粒散体物料在自然界广泛存在，在粮油行业、建筑行业中的尤为多见，研究其剪切力学性能，对这类物料的存储、运输和使用有现实意义，而目前这类物料的专用剪切参数测试设备出现较少，难以准确测定颗粒散体物料的剪切参数，而且现有的剪切参数测定仪器对颗粒散体物料来说操作不方便。
实用新型内容本实用新型是针对目前颗粒散体物料的剪切力学实验还没有专业的测定仪器，而提供的一种颗粒散体物料剪切测定仪。本实用新型的技术方案是这样实现的一种颗粒散体物料剪切参数测定仪，包括剪切装置1、动力装置2、传动装置4和底座6，其中剪切装置1、动力装置2固定在底座6上，传动装置4分别与动力装置2和剪切装置I相连接，在传动装置上设有压力传感器3和位移传感器，压力传感器3和位移传感器分别有数据接口与底座6上的数据处理及控制系统5相连，数据处理及控制系统5实时收集来自压力传感器3和位移传感器的数据，并在计算机上以图像形式直观反映出来或进行输出打印。为了更好的测定颗粒散体物料的剪切力参数，本发明专门设计了针对颗粒散体物料的剪切装置I，其具体包括剪切体底座11、下筒体10、剪切头9、上筒体8，使剪切头9对承装在剪切装置4内部的颗粒散体物料进行双面剪切，这样可测定的剪切参数更加准确。为了测定不同压力下的颗粒散体物料的剪切参数，在上筒体8还设置有压头7，用于模拟不同的压力环境。为了方便颗粒散体物料的装卸，在剪切装置I上还设有进出料口。优选的，动力装置2采用数控电机12，设有通讯接口与数据处理及控制系统5相连，在数据处理及控制系统5的指令下可以实现电机的正转，停止，反转。优选的，传动装置4包括减速器12、传动螺杆13和推爪14，其中压力传感器3位于传动螺杆13与推爪14之间，位移传感器的活动端与传动螺杆13或推爪14相连，数据处理及控制系统5实时收集来自压力传感器3和位移传感器的数据。优选的，所述剪切头9上可设置有与传动装置相应的辅助定位装置。优选的，所述的推爪14可设置为与剪切头9相对应的弧形。优选的，数据处理及控制系统5的逻辑结构包括手动操控系统、电脑自动控制系统以及测量数据输出显示系统。优选的，数据处理及控制系统5电路构成包括(研华)PCLD_8710、(研华)PCLD-885、NS-YB04型测量显示控制仪、计算机和手动按钮，其中位移传感器与(研华)PCLD-8710连线，压力传感器通过NS-YB04型测量显示控制仪与PCLD-8710相连接并传输数据，PCLD-8710接入计算机并与之通讯，PCLD-8710与PCLD-885连接，手动按钮与PCLD-885连线，PCLD-885与继电器连接，继电器与动力装置2连接。本实用新型的有益效果是为散体物料的剪切性能测试提供了专用仪器。机构紧凑，操作方便，易于制造安装，实验数据实时直观反映。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。附
图1是本实用新型的结构示意图附图2是本实用新型的动力装置结构示意图附图3是本实用新型的剪切装置结构示意图附图4是本实用新型的数据处理及控制系统接线意图图中，1-剪切装置、2-动力装置；3_压力传感器；4_传动装置；5_数据处理及控制系统；6-底座；7-压头；8_上筒体；9_剪切头；10_下筒体；11_底座；12_减速器；13_传动螺杆；14_推爪。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书所记载的实施例和附图中表示的结构只是本发明优选实施例之一，并不能完全代表本实用新型的技术思想，所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，应该解释为符合本实用新型技术思想的含义和概念。一种颗粒散体物料剪切参数测定仪，包括剪切装置1、动力装置2、传动装置4和底座6，其中剪切装置1、动力装置2固定在底座6上，传动装置4分别与动力装置2和剪切装置I相连接，在传动装置上设有压力传感器3和位移传感器，压力传感器3和位移传感器分别有数据接口与底座6上的数据处理及控制系统5相连，数据处理及控制系统5实时收集来自压力传感器3和位移传感器的数据，并在计算机上以图像形式直观反映出来或进行输出打印。剪切装置I包括剪切体底座11、下筒体10、剪切头9、上筒体8，使剪切头9对承装在剪切装置4内部的颗粒散体物料进行双面剪切，这样可测定的剪切参数更加准确。在上筒体8还设置有压头7，用于模拟不同的压力环境。在下筒体10和剪切头9与上筒体8的空腔内承装实验用的散体颗粒物料。动力装置2采用数控电机12，设有通讯接口与数据处理及控制系统5相连，在数据处理及控制系统5的指令下可以实现电机的正转，停止，反转。传动装置4包括减速器12、传动螺杆13和推爪14，其中压力传感器3位于传动螺杆13与推爪14之间，位移传感器的活动端与传动螺杆13或推爪14相连，数据处理及控制系统5实时收集来自压力传感器3和位移传感器的数据。剪切头9上可设置有与传动装置相应的辅助定位装置。推爪14可设置为与剪切头9相对应的弧形。数据处理及控制系统5的电路构成选用研华生产的PCLD-8710、研华PCLD-885、NS-YB04-A0型测量显示控制仪、计算机和手动按钮，其中位移传感器与PCLD-8710连线，压力传感器通过NS-YB04-A0型测量显示控制仪与PCLD-8710相连接并传输数据，PCLD-8710接入计算机并与之通讯，PCLD-8710与PCLD-885连接，手动按钮与PCLD-885连线，PCLD-885与继电器连接，继电器与数控电机连接。本实用新型的工作过程是在套筒空腔内装入需测试的物料，试验用物料的装填高度数值要大于剪切头9的厚度。如果待测试散体颗粒状物料需要一定固结压力，可通过压头7提供，如不需要固结压力则可以不安装压头7。当实验物料需要压实时装上压头7此时必须保证压实后的物厚度大于剪切头9的厚度。打开计算机，开启‘数据处理及控制系统软件’，进入控制界面。启动，控制电机的正传，经传动装置使推爪14与剪切头9接触，当两部件接触时有压力值和位移值输出在计算机屏幕坐标中，此时剪切试验正式开始。当剪切头9被推爪14推动行进44mm后剪切测试完成。复位，数据处理及控制系统5控制电机的反向转动，经传动装置带动推爪14回到初始位置。此时可在计算机操作界面上进行图像和数据存储及输出操作。至此全部剪切试验完成。如果在实验中出现问题，也可在计算机操作界面上按“停止”按钮，使电机停止工作。需要注意的是，尽管本发明已参照具体实施方式
进行描述和举例说明，但是并不意味着本发明限于这些描述的实施方式，本领域技术人员可以从中衍生出许多不同的变体，它们都将覆盖于本发明权利要求的真实精神和范围中。
权利要求1.一种颗粒散体物料剪切参数测定仪，包括剪切装置(I)、动力装置(2)、传动装置(4) 和底座出)，其中剪切装置(I)、动力装置(2)固定在底座(6)上，传动装置分别与动力装置 (2)和剪切装置(I)相连接，其特征在于在传动装置上还设有压力传感器(3)和位移传感器，压力传感器(3)和位移传感器分别有数据接口与底座(6)上的数据处理及控制系统(5) 相连。
2.根据权利要求1所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于动力装置(2)为数控电机，并设有通讯接口与数据处理及控制系统(5)相连。
3.根据权利要求1所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于剪切装置(I) 包括剪切体底座(11)、下筒体(10)、剪切头(9)、上筒体(8)。
4.根据权利要求3所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于所述的上筒体 ⑶还设有压头(7)。
5.根据权利要求3所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于所述剪切头(9) 上设置有与传动装置相应的辅助定位装置。
6.根据权利要求3或4或5所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于所述传动装置包括减速器12、传动螺杆(13)和推爪(14)，其中压力传感器(3)位于传动螺杆(13) 与推爪(14)之间，位移传感器的活动端与传动螺杆(13)或推爪(14)相连。
7.根据权利要求6所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于所述的推爪 (14)为与剪切头(9)相应的弧形。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于数据处理及控制系统(5)包括手动操控系统、电脑自动控制系统以及测量数据输出显不系统。
9.根据权利要求1或2或3或4或5或7所述的颗粒散体物料剪切参数测定仪，其特征在于数据处理及控制系统(5)包括PCLD-8710、PCLD-885、NS-YB04型测量显示控制仪、 计算机和手动按钮，其中位移传感器与PCLD-8710连线，压力传感器通过NS-YB04型测量显示控制仪与PCLD-8710相连接，PCLD-8710接入计算机，PCLD-8710与PCLD-885连接，手动按钮与PCLD-885连线，PCLD-885与继电器连接，继电器与动力装置(2)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种颗粒散体物料剪切参数测定仪，包括剪切装置1、动力装置2、传动装置4和底座6，其中剪切装置1、动力装置2固定在底座6上，传动装置4分别与动力装置2和剪切装置1相连接，在传动装置上设有压力传感器3和位移传感器，数据处理及控制系统5实时收集来自压力传感器3和位移传感器的数据，并在计算机上以图像形式直观反映出来并可进行输出打印。另外由于采用双面剪切，测定数据较为准确，而且结构紧凑，操作方便，易于制造安装，实验数据实时直观反映。
文档编号G01N3/24GK202886214SQ201220606350
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者郑晓, 林国祥, 孙志先 申请人:武汉工业学院