本实用新型涉及土壤检测技术领域，特别涉及一种应变式电动手摇直剪仪。
背景技术：
机场、广场在建造之前，需要对地基的土壤做多方位的测试，土壤的抗剪强度测试是其中的一种，土壤的抗剪强度影响地基的稳定性和抗滑移能力。
现有申请公布号为CN104034606A的中国发明专利申请公开了一种多功能土工合成材料界面直剪仪，包括仪器架、电动机、传力梁、位移计、上剪切盒、下剪切盒、杠杆和托盘。杠杆和托盘位于仪器架的下方并组成竖向加载系统；下剪切盒滑动设置在仪器架上，下剪切盒用于放置土壤试样，电动机通过传力梁与下剪切盒连接，位移计一端与发动机外壳连接，另一端与下剪切盒相抵。该发明可用来试验土壤的抗剪强度，但该直剪仪需要安装于实验室等有电源供应的场所，难以在现场进行试验，将土壤从现场带到实验室后，土壤的性状可能发生改变，试验结果可能存在误差。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种应变式电动手摇直剪仪，能在无电源供应的现场直接进行试验，提高了试验的准确性。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应变式电动手摇直剪仪，包括台板、电动机、传力机构、测试机构、用于放置试样的下剪切盒、盖于下剪切盒上方的上剪切盒、用于压紧试样的竖向加载系统，所述下剪切盒滑动设置在台板上，所述上剪切盒与测试机构相连，所述测试机构用于测量上剪切盒的受力大小，所述电动机用于驱动传力机构与下剪切盒相抵，所述传力机构包括壳体、转动设置在壳体内的传力件，所述传力件包括蜗轮、与壳体螺纹连接的螺纹部、用于与下剪切盒抵接的抵杆，所述壳体上转动设置有与蜗轮啮合的蜗杆，所述蜗杆由电动机驱动转动，所述蜗杆背离电动机的端部伸出于壳体外并固定有手轮。
通过上述技术方案，一般情况下可通过电动的方式试验，将土壤试样放入上剪切盒和下剪切盒之间，然后通过竖向加载系统向两者施加压紧力，然后启动电动机，电动机驱动蜗杆转动，蜗杆通过与蜗轮的啮合作用驱动蜗轮转动，蜗轮带动螺纹部转动，螺纹部由于与壳体的螺纹连接作用产生轴向的移动，进而带动传力件整体产生轴向移动，抵杆通过端部推动下剪切盒滑动。在滑动的过程中，由于土壤试样有抗剪强度，试样的反作用力通过上剪切盒传递至测试机构处，然后根据测试机构读出的力值、竖向加载系统的下压力等参数计算得到试样的抗剪强度。需要在无电源供应的现场进行试验时，用户可直接通过转动手轮的方式驱动蜗杆转动，进而带动抵杆运动，起到相同的试验效果。综上，本直剪仪可通过电动、手动两种方式进行工作，使用范围广，并能在无电源供应的现场直接进行试验，提高了试验的准确性。
优选的，所述抵杆与螺纹部转动连接，所述抵杆的侧壁上沿其长度方向开设有键槽，所述壳体上设置有插入键槽内的键杆，所述键杆能相对于键槽的长度方向滑动。
通过上述技术方案，键槽和键杆的配合，能够限制抵杆在壳体内转动，降低抵杆端部在推动下剪切盒时的磨损量。
优选的，所述传力件背离下剪切盒的端部设置有限位件，所述台板上设置有能与限位件抵接的第一开关，所述第一开关用于控制电动机停止工作。
通过上述技术方案，限位件向远离下剪切盒的方向移动至一定距离时，限位件按下第一开关，第一开关控制电动机停止工作，第一开关能够防止限位件向背离剪切盒方向移动过量，起到安全保护的作用。
优选的，所述限位件包括限位杆、与限位杆螺纹连接的限位片，所述限位片用于与第一开关相抵。
通过上述技术方案，在限位杆上拧动限位片，能改变限位片与第一开关的初始距离，从而调节限位件按下第一开关时传力件的位置。
优选的，所述台板上位于下剪切盒背离传力机构的位置处设置有第二开关，所述下剪切盒能按下第二开关，所述第二开关用于控制电动机停止工作。
通过上述技术方案，传力件推动下剪切盒移动一定距离时，下剪切盒按下第二开关，第二开关控制电动机停止工作，第二开关能够防止限位件向靠近剪切盒方向移动过量，起到安全保护的作用。
优选的，所述测试机构包括测力环、与测力环环壁抵接的位移计，所述测力环与上剪切盒固定连接，所述测力环远离上剪切盒的部位固定于台板上。
通过上述技术方案，在试验的过程中，试样的反作用力通过上剪切盒传递至测力环处，测力环产生形变，从位移计读出测力环的变形量，然后根据测力环的参数得出上剪切盒的受力值。
优选的，所述上剪切盒和测力环之间固定有导向杆，所述台板上固定有导向座，所述导向座上开设有与导向杆滑动配合的导向孔。
通过上述技术方案，导向杆将上剪切盒和测力环固定，测力环在受力时，导向杆在导向孔内滑移，导向杆被导向孔限位难以产生侧向移动，提高了测试机构动作的可靠性。
优选的，所述电动机和传力机构之间设置有减速器，所述减速器的输入端与电动机的输出轴同轴固定，所述减速器的输出端与蜗杆同轴固定。
通过上述技术方案，减速器和蜗轮、蜗杆的啮合作用大幅降低了电动机输出的转速，使传力件能以较慢的速度移动，降低传力件的动能对试验的影响，提高了试验的稳定性和精度。
综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：本应变式电动手摇直剪仪可通过电动、手动两种方式进行工作，使用范围广，并能在无电源供应的现场直接进行试验，提高了试验的准确性，且本直剪仪的可靠性高、试验精度高。
附图说明
图1为实施例的应变式电动手摇直剪仪的立体图，主要突出本直剪仪的整体结构；
图2为本直剪仪的局部图，主要突出传力机构的结构；
图3为图1的A处放大图，主要突出测试机构的结构。
附图标记：1、台板；21、上剪切盒；22、下剪切盒；3、传力机构；4、测试机构；5、竖向加载系统；31、壳体；32、传力件；321、螺纹部；322、蜗轮；323、抵杆；33、蜗杆；6、电动机；61、减速器；331、手轮；34、键槽；35、键杆；36、限位件；361、限位杆；362、限位片；71、第一开关；72、第二开关；41、测力环；42、位移计；43、导向杆；44、导向座；441、导向孔；51、杠杆；52、压力件。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
如图1所示，一种应变式电动手摇直剪仪，包括台板1、位于台板1上方的上剪切盒21、下剪切盒22，下剪切盒22用于放置土壤试样。台板1上还设置有用于推动下剪切盒22滑动的传力机构3、用于测定上剪切盒21受力的测试机构4、用于压紧土壤试样的竖向加载系统5。
下剪切盒22与台板1通过滑槽滑块的配合方式建立滑动连接，其滑动方向沿台板1的长度方向，上剪切盒21置于下剪切盒22上方。下剪切盒22上开设有用于放置试样的料槽，在下剪切盒22内放置试样后，试样的一部分进入上剪切盒21内。
如图1和图2所示，传力机构3位于下剪切盒22滑动方向的一侧，传力机构3包括壳体31、转动设置在壳体31内的传力件32。传力件32包括与壳体31螺纹连接的螺纹部321、位于螺纹部321背离下剪切盒22一侧的蜗轮322、位于螺纹部321靠近下剪切盒22一侧的抵杆323，其中蜗轮322与螺纹部321固定连接，抵杆323与螺纹部321通过卡槽卡块的方式建立转动连接，蜗轮322、螺纹部321和抵杆323三者同轴，且其轴线方向与下剪切盒22的滑动方向相同。壳体31内转动设置有与蜗轮322啮合的蜗杆33，蜗杆33的两端分别从两侧穿出于壳体31。台板1上设置有电动机6和减速器61，其中减速器61的输入端与电动机6的输出轴同轴固定，减速器61的输出端与蜗杆33的一端同轴固定，蜗杆33背离减速器61的另一端同轴固定有手轮331。
电动机6启动时，电动机6输出的转速经减速器61减速后驱动蜗杆33转动，蜗杆33通过与蜗轮322的啮合作用驱动蜗轮322转动，蜗轮322带动螺纹部321转动，螺纹部321由于与壳体31的螺纹连接作用产生轴向的移动，进而带动传力件32整体产生轴向移动，抵杆323通过端部推动下剪切盒22滑动。减速器61、蜗轮322和蜗杆33的啮合作用大幅降低了电动机6输出的转速，使传力件32能以较慢的速度移动，降低传力件32的动能对试验的影响，提高了试验的稳定性和精度。
抵杆323的侧壁上沿其长度方向开设有键槽34，壳体31上设置有用于插入键槽34内的键杆35，键杆35能相对于键槽34的长度方向滑动。键槽34和键杆35的配合，能够限制抵杆323在壳体31内转动，降低抵杆323推动下剪切盒22时的磨损量。
传力件32背离下剪切盒22的端部设置有限位件36，限位件36包括与蜗轮322同轴固定的限位杆361、与限位杆361螺纹连接的限位片362，限位片362位于壳体31外。台板1上靠近限位片362的位置设置有第一开关71；台板1上位于下剪切盒22背离传力机构3的位置处设置有第二开关72，第一开关71和第二开关72均通过电路控制电动机6停转。限位件36向远离下剪切盒22的方向移动至一定距离时，限位片362按下第一开关71，第一开关71控制电动机6停止工作；传力件32推动下剪切盒22移动一定距离时，下剪切盒22按下第二开关72，第二开关72控制电动机6停止工作。综上，第一开关71和第二开关72能够防止限位件36移动过量，起到安全保护的作用。
如图1和图3所示，测试机构4包括测力环41和位移计42，测力环41和上剪切盒21之间固定有导向杆43，台板1上位于导向杆43处固定有导向座44，导向座44上开设有导向孔441，导向杆43穿入导向孔441内并与导向孔441滑动配合，测力环41远离上剪切盒21的部位固定于台板1上。位移计42的测量端与测力环41的内环壁垂直相抵，其相抵位置为靠近上剪切盒21的位置。
如图1所示，竖向加载系统5包括位于台板1下方的杠杆51、与杠杆51相连的压力件52，压力件52穿过台板1后与上剪切盒21的顶面相抵，竖向加载系统5为现有技术，在此不作赘述。试验时，通过竖向加载系统5能够调节作用于上剪切盒21顶面的压力。
试验时，将土壤试样放入上剪切盒21和下剪切盒22之间，然后通过竖向加载系统5向两者施加压紧力。然后启动电动机6，电动机6驱动抵杆323向下剪切盒22方向运动，抵杆323与下剪切盒22相抵，进而推动下剪切盒22相对于上剪切盒21产生滑动。在滑动的过程中，由于土壤试样有抗剪强度，试样的反作用力通过上剪切盒21传递至测力环41处，测力环41产生形变，从位移计42读出测力环41的变形量，然后根据测力环41的参数、竖向加载系统5的下压力等参数计算得到试样的抗剪强度。
需要在无电源供应的现场进行试验时，用户可直接通过转动手轮331的方式驱动蜗杆33转动，进而带动抵杆323运动，起到相同的试验效果。综上，本直剪仪可通过电动、手动两种方式进行工作，使用范围广，并能在无电源供应的现场直接进行试验，试样的新鲜程度高，提高了试验的准确性。
以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。