无侧限抗压强度试验仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种无侧限抗压强度试验仪，用于高含水量土样的无侧限抗压强度测量，其特征在于，包括：检测轴向压力和轴向位移的检测单元；位于检测单元下方并承载试样的试样承载单元；以及支撑架，其中，检测单元包括：对试样施加轴向力的贯入杆，该贯入杆的下端连接有尺寸为70.7mm*70.7mm*13mm的承压板，位于贯入杆上方在贯入杆的作用下发生形变的量力环，位于量力环中间用于检测量力环形变的第一数字百分表，连接在贯入杆的两侧检测轴向位移的第二数字百分表，数字百分表与适配器连接，适配器连接数据采集系统。本实用新型的无侧限抗压强度试验仪满足高含水量立方体土样的尺寸要求，提高试验精度和降低试验员工作强度。
【专利说明】无侧限抗压强度试验仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无侧限抗压强度试验仪，属于仪器检测领域。
【背景技术】
[0002]无侧限抗压强度试验是使试样在无侧限条件下，施加轴向压力直至试样破坏，确定土样抗压强度的技术操作。试验过程中，承压板需要与土样各边缘紧密贴合。当测量介于液限和塑限之间的高含水量土样的无侧限抗压强度时，由于高含水量土样不宜击实制成39.lmm*80mm的常规圆柱体试样，只能借助钢制模具制成70.7mm*70.7mm*70.7mm的立方体试样。所以，现有无侧限抗压强度试验仪承压板的尺寸无法满足要求。
[0003]另外，试验过程中，操作人员需要同时观测并记录轴向位移百分表和轴向测力百分表读数，然后分别以轴向应力和轴向应变作为纵坐标和横坐标，绘制应力-应变曲线，无侧限抗压强度即曲线上的最大轴向应力。这种机械的观测和记录数据的方式，使得实验人员的工作强度很大，而且数据精度也不能得到保证。
实用新型内容
[0004]为了克服使用现有无侧限抗压强度实验仪时，承压板尺寸无法满足试样要求以及实验人员工作强度大和数据精度差的问题，本实用新型提供一种无侧限抗压强度试验仪。
[0005]本实用新型为了实现上述目的，采用了以下结构:
[0006]本实用新型提供一种无侧限抗压强度试验仪，用于高含水量土样的无侧限抗压强度测量，其特征在于，包括:检测轴向压力和轴向位移的检测单元；位于检测单元下方并承载试样的试样承载单元；以及用于安装检测单元和试样承载单元的支撑架。其中，检测单元包括:对试样施加轴向力的贯入杆，该贯入杆的下端连接有尺寸为70.7mm*70.7mm*13mm的承压板，位于贯入杆上方在贯入杆的作用下发生形变的量力环，位于量力环中间用于检测量力环形变的第一数字百分表，连接在贯入杆的两侧检测轴向位移的至少一个第二数字百分表，第一数字百分表和第二数字百分表与适配器连接，再连接到数据采集系统。试样承载单元包括:位于承压板下方用于标定轴向位置的上承台，位于上承台下方并固定上承台的固定杆，位于固定杆下方并承载试样的下承台，位于下承台下方并控制下承台升降的升降机构。
[0007]另外，在本实用新型的无侧限抗压强度试验仪中，还可以具有这样的特征，还包括:开凿在承压板表面的和贯入杆端部相同尺寸的3mm深的凹槽。
[0008]另外，在本实用新型的无侧限抗压强度试验仪中，还可以具有这样的特征:其中，固定杆为三根，呈正三角形分布。
[0009]另外，在本实用新型的无侧限抗压强度试验仪中，还可以具有这样的特征，还包括:贴附于上承台上表面的平衡水准气泡。
[0010]另外，在本实用新型的无侧限抗压强度试验仪中，还可以具有这样的特征，还包括:连接在升降机构上的主机控制器。[0011]实用新型的作用与效果
[0012]根据本实用新型的无侧限抗压强度试验仪，因为承压板尺寸为70.7mm*70.7mm*13mm，所以满足70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方体土样的尺寸要求。
[0013]另外，因为用数字百分表代替了常规机械式的轴向位移百分表和轴向测力百分表，通过适配器与数据采集系统连接，所以实现对实验数据的动态采集分析，从而提高试验精度的同时降低了试验操作人员的工作强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型涉及的无侧限抗压强度试验仪在实施例中的主视图；
[0015]图2是本实用新型涉及的承压板在实施例中的主视图；
[0016]图3是本实用新型涉及的承压板在实施例中的俯视图；
[0017]图4是本实用新型涉及的上承台在实施例中的主视图；以及
[0018]图5是本实用新型涉及的上承台在实施例中的俯视图。
【具体实施方式】
[0019]以下参照附图对本实用新型所涉及的无侧限抗压强度试验仪做详细阐述。
[0020]图1是本实用新型涉及的无侧限抗压强度试验仪在实施例中的主视图。
[0021]如图1所示，无侧限抗压强度试验仪具有支撑架1、量力环2、第一数字百分表3、第二数字百分表4、贯入杆5、承压板6、上承台7、固定杆8、下承台9、升降机构10、主机控制器
11、适配器12、以及数据采集系统13。
[0022]支撑架I用于安装量力环2和升降机构10。量力环2的一端与支撑架I相连，另一端与贯入杆5相连，在贯入杆5的作用下会发生形变。第一数字百分表3位于量力环2中间用于检测量力环2形变。第二数字百分表4连接在贯入杆5的两侧用于检测轴向位移。贯入杆5位于量力环2的下方，对高含水量立方体土样14施加轴向力。承压板6连接在贯入杆5的下方，工作时与高含水量立方体土样14的上部紧密贴合。上承台7位于承压板6下方用于标定轴向位置。固定杆8位于上承台7下方并固定上承台7。下承台9位于固定杆8下方并承载高含水量立方体土样14。升降机构10位于下承台9下方并控制下承台9升降。主机控制器11连接升降机构10，控制升降机构自动运行。适配器12的一端与第一数字百分表3和第二数字百分表4连接，另一端与数据采集系统13连接。
[0023]数据采集系统13实时动态记录分析第一数字百分表3和第二数字百分表4传输过来的数据，并绘制应力-应变曲线。
[0024]图2是本实用新型涉及的承压板在实施例中的主视图。
[0025]图3是本实用新型涉及的承压板在实施例中的俯视图。
[0026]如图2、3所示，承压板6尺寸为70.7mm*70.7mm*13mm，可以与70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方体土样14各边缘紧密贴合。承压板6表面配有同贯入杆5端部相同尺寸的3_深的凹槽15，可以对接贯入杆5下方。
[0027]图4是本实用新型涉及的上承台在实施例中的主视图。
[0028]图5是本实用新型涉及的上承台在实施例中的俯视图。[0029]如图4、5所示，上承台7通过三个螺孔16与固定杆8连接，固定杆8为三根，呈正三角形分布。上承台7上表面贴有平衡水准气泡17。上承台7的内圆直径至少为90.97mm,能让70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方体土样14穿过。
[0030]使用过程:第二数字百分表4下部测量头顶在上承台7上表面，第一数字百分表3固定在量力环2内部支杆。70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方体样14放在下承台9上，保证高含水量立方体土样14上部与承压板6的下部紧密贴合。开动主机控制器11，控制升降机构10带动下承台9上升，下承台上的高含水量立方体土样14会发生形变。保持下承台9以lmm/min的速率上升，直至高含水量立方体土样14破坏。第一数字百分表3和第二数字百分表4会实时显示位移数据及量力环形变量，并通过适配器12将测量数据传输至数据采集系统13，数据采集系统13实时记录分析实验数据，并绘制应力-应变曲线，高含水量立方体土样14的无侧限抗压强度即曲线上的最大轴向应力。
[0031]实施例作用与效果
[0032]根据本实施例所涉及的无侧限抗压强度试验仪，
[0033]根据本实用新型的无侧限抗压强度试验仪，因为承压板6尺寸为70.7mm*70.7mm*13mm,因此，满足70.7mm*70.7mm*70.7mm的高含水量立方体土样14的尺寸要求。
[0034]另外，因为用第一数字百分表3和第二数字百分表4代替了常规机械式的轴向位移百分表和轴向测力百分表，并通过适配器12与数据采集系统13连接，因此，实现对实验数据的动态采集分析，提高试验精度的同时降低了试验操作人员的工作强度。
[0035]另外，由于固定杆8由两根增加至三根，呈正三角形分布，增加上承台7的稳定度；而且上承台7表面贴有平衡水准气泡17，可以检测上承台7的平衡，减少了轴向位移的测量误差。
[0036]当然，本实用新型涉及的无侧限抗压强度试验仪并不仅仅限定于在本实施例中的结构。
[0037]任何所属【技术领域】中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求书所界定范围为准。
【权利要求】
1.一种无侧限抗压强度试验仪，用于高含水量土样的无侧限抗压强度测量，其特征在于，包括: 检测轴向压力和轴向位移的检测单元； 位于所述检测单元下方并承载所述试样的试样承载单元；以及 用于安装所述检测单元和所述试样承载单元的支撑架， 其中，所述检测单元包括: 对所述试样施加轴向力的贯入杆，该贯入杆的下端连接有尺寸为70.7mm*70.7mm*13mm的承压板，位于所述贯入杆上方在贯入杆的作用下发生形变的量力环，位于量力环中间用于检测量力环形变的第一数字百分表，连接在所述贯入杆的两侧检测轴向位移的至少一个第二数字百分表，所述第一数字百分表和第二数字百分表与适配器连接，所述适配器连接到数据采集系统， 所述试样承载单元包括: 位于所述承压板下方用于标定轴向位置的上承台，位于所述上承台下方并固定上承台的固定杆，位于所述固定杆下方并承载试样的下承台，位于所述下承台下方并控制下承台升降的升降机构。
2.根据权利要求1所述的无侧限抗压强度试验仪，其特征在于，还包括:开凿在所述承压板表面的和所述贯入杆端部相同尺寸的3mm深的凹槽。
3.根据权利要求1所述的无侧限抗压强度试验仪，其特征在于: 其中，所述固定杆为三根，呈正三角形分布。
4.根据权利要求1所述的无侧限抗压强度试验仪，其特征在于，还包括:贴附于所述上承台上表面的平衡水准气泡。
5.根据权利要求1所述的无侧限抗压强度试验仪，其特征在于， 还包括:连接在所述升降机构上的主机控制器。
【文档编号】G01N3/06GK203785950SQ201420184895
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月16日 优先权日:2014年4月16日
【发明者】刘龙, 邵俐, 石登登, 姜丁, 陆飞扬, 侯方励 申请人:上海理工大学