土工材料拉伸蠕变试验装置的制作方法

本实用新型主要涉及材料性能试验技术领域，具体是土工材料拉伸蠕变试验装置。

背景技术：

目前，对于土工材料，如土工布、土工格栅等蠕变力学性能的测试，主要在拉伸蠕变试验机上进行，土工材料多为柔性材料，在拉伸时易产生较大变形，因此要求试验装置有很大范围的拉伸空间，而且土工材料在实际的工程使用中绝大部分受到的材料之间的相互作用力，因此材料蠕变试验历时长达数月，现有拉伸蠕变试验机的机械式拉伸和液压驱动拉伸一方面拉伸范围较小，只能做小变形拉伸试验，不适用于土工合成材料产生大变形情况下的测试，另一方面不能保证拉伸荷载的长期稳定性和可靠性。

在对相关主题进行检索时发现，专利Zl201019026078.X公开了一种土工合成材料双向拉伸蠕变测试仪，包括主机架平台和设置在所述主机架平台上的十字形拉伸试验装置，所述十字形拉伸试验装置包括夹持装置、导向装置、位移传感器和施力装置，所述夹持装置为四组，夹持着放置在所述十字形拉伸试验装置中间的试件的四个边，并分别通过钢索与设置在所述十字形拉伸试验装置的四个端部的施力装置连接；所述导向装置为四组，四组夹持装置可分别沿着四组导向装置向施力装置方向滑动；所述位移传感器为四组，分别设置在所述夹持装置与所述施力装置之间。在长期蠕变试验中比用液压和电机驱动的荷载施加方式具有更高的稳定性及可靠性，竖直向的砝码重力通过转向滑轮组转变成平台上的水平向拉力。转向滑轮组实现了拉伸应力从竖直向到水平向的转变，从而为试样在水平向的大变形提供了更多的空间，这样可以减小平台的平面尺寸。比拉伸荷载和试样变形在同一个方向的拉伸试验装置更适合进行土工材料的大变形试验。但是这种仪器在使用时依然存在以下问题：

1、砝码位于主机架平台外侧，受外界因素干扰影响较大，导致砝码施加的拉力不稳定，蠕变拉伸误差较大。

2、随着建筑工程质量要求的不断提高和人们审美水平的提高，建筑物的形状越来越多样化，建筑物内土工材料的位置也越来越多样化，如河提、建筑墙壁内饰等，上述仪器中土工材料的蠕变拉伸方向只有垂直向和水平向，将水平向或垂直向的测试结果的土工材料应用到建筑物内，不能真实反映出土工材料的拉伸蠕变情况，土工材料的实际使用效果与预期会出现偏差。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了土工材料拉伸蠕变试验装置，它在现有仪器的基础上，不仅增强了砝码拉力的稳定性，减少了外界因素的干扰，而且能够模拟出土工材料真实的蠕变拉伸方向，提高了测试的精准性，减小测量误差。

本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

土工材料拉伸蠕变试验装置，包括机架，所述机架上设置数据采集装置，所述机架底部设置箱体，所述箱体上设置电机，所述电机上设置调节框输送装置，所述调节框输送装置上设置连接杆，所述连接杆上设置调节框，所述调节框侧壁上设置螺纹孔，所述螺纹孔内设置第一调节螺栓；

所述机架顶部设置固定板，所述固定板底部设置试样放置架，所述试样放置架与固定板底部铰接，所述试样放置架和调节框相适应，所述试样放置架上设置第一夹持装置和第二夹持装置，所述第一夹持装置位于试样放置架上靠近固定板一侧，所述第二夹持装置与试样放置架之间滑动连接，所述第二夹持装置上设置钢绳，所述箱体顶部设置第一导向轮和第二导向轮，所述钢绳远离第二夹持装置一端依次绕过第一导向轮和第二导向轮后位于箱体内部，所述钢绳位于箱体内一端设置承重框，所述承重框内设置砝码。

所述调节框输送装置为丝杠丝母传动结构，所述电机的输出轴上设置联轴器，所述丝杠丝母传动结构通过联轴器与电机相连接。

所述调节框上设置缓冲垫。

所述连接杆包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆之间滑动连接，所述第一连接杆一侧设置第二调节螺栓，所述第二调节螺栓一端穿过第一连接杆与第二连接杆相接触。

所述第一调节螺栓和/或第二调节螺栓为蝶形螺栓。

对比现有技术，本实用新型的有益效果是：

1、本装置通过将承重框和砝码设置在箱体内部，增强了砝码拉力的稳定性，减少了外界因素的干扰，而且在调节框的作用下，能够改变试样放置架及其中的土工材料的位置，能够模拟出土工材料真实的蠕变拉伸方向，提高了测试的精准性，减小测量误差。

2、调节框输送装置采用丝杠丝母结构，技术成熟，传动稳定，占用空间小，适用于本装置中对调节框的位置进行调节。

3、缓冲垫在调节框和试样放置架之间起到缓冲作用，减少调节框在移动过程中和与试样放置架紧固后的接触面积，有效保护调节框和试样放置架。

4、连接杆采用第一连接杆和第二连接杆相互配合，能够调整调节框的高度，进一步提高了试样放置架及其中的土工材料的位置设置的多样性，使得土工材料的位置调节更加灵活，更加接近真实使用环境。

5、蝶形螺栓便于手拧，适应了第一螺栓和第二螺栓在装置中经常拆卸紧固的需要。

附图说明

附图1是本实用新型主视图结构示意图；

附图2是本实用新型试样放置架的右视图结构示意图；

附图3是本实用新型调节框结构示意图。

附图中所示标号：1、机架；2、数据采集装置；3、箱体；4、电机；5、调节框输送装置；6、连接杆；7、调节框；8、螺纹孔；9、第一调节螺栓；10、固定板；11、试样放置架；12、第一夹持装置；13、第二夹持装置；14、钢绳；15、第一导向轮；16、第二导向轮；17、承重框；18、砝码；19、联轴器；20、缓冲垫；21、第一连接杆；22、第二连接杆；23、第二调节螺栓。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，所采用的电路连接均为现有技术中的常规型号，在此不再详述。

土工材料拉伸蠕变试验装置，包括机架1，所述机架1上设置数据采集装置2，所述机架1底部设置箱体3，所述箱体3上设置电机4，所述电机4上设置调节框输送装置5，所述调节框输送装置5上设置连接杆6，所述连接杆6上设置调节框7，所述调节框7侧壁上设置螺纹孔8，所述螺纹孔8内设置第一调节螺栓9；所述机架1顶部设置固定板10，所述固定板10底部设置试样放置架11，所述试样放置架11与固定板10底部铰接，所述试样放置架11和调节框7相适应，所述试样放置架11上设置第一夹持装置12和第二夹持装置13，如附图2所示，第一夹持装置和第二夹持装置用于夹住土工材料，土工材料位于第一夹持装置和第二夹持装置之间，第一夹持装置和第二夹持装置采用现有的如背景技术中提高的Zl201019026078.X中的固定夹板和活动夹板组成的夹持装置或其他常规夹具头。所述第一夹持装置12位于试样放置架11上靠近固定板10一侧，所述第二夹持装置13与试样放置架11之间滑动连接，所述第二夹持装置13上设置钢绳14，所述箱体3顶部设置第一导向轮15和第二导向轮16，所述钢绳14远离第二夹持装置13一端依次绕过第一导向轮15和第二导向轮16后位于箱体3内部，所述钢绳14位于箱体3内一端设置承重框17，所述承重框17内设置砝码18。本装置通过将承重框和砝码设置在箱体内部，增强了砝码拉力的稳定性，减少了外界因素的干扰，而且在调节框的作用下，能够改变试样放置架及其中的土工材料的位置，能够模拟出土工材料真实的蠕变拉伸方向，提高了测试的精准性，减小测量误差。

输出框调节装置可采用齿轮齿条传动结构，所述调节框输送装置5为丝杠丝母传动结构，所述电机4的输出轴上设置联轴器19，在本实用新型的一个实施例中，电机采用安川伺服电机。所述丝杠丝母传动结构通过联轴器19与电机4相连接。调节框输送装置采用丝杠丝母结构，技术成熟，传动稳定，占用空间小，适用于本装置中对调节框的位置进行调节。

作为优化，所述调节框7上设置缓冲垫20。如附图3所示，缓冲垫主要设置在调节框与试样放置架接触部分，缓冲垫在调节框和试样放置架之间起到缓冲作用，减少调节框在移动过程中和与试样放置架紧固后的接触面积，有效保护调节框和试样放置架。

为了便于调整调节框的高度，所述连接杆6包括第一连接杆21和第二连接杆22，所述第一连接杆21和第二连接杆22之间滑动连接，所述第一连接杆21一侧设置第二调节螺栓23，所述第二调节螺栓23一端穿过第一连接杆21与第二连接杆22相接触。连接杆采用第一连接杆和第二连接杆相互配合，能够调整调节框的高度，进一步提高了试样放置架及其中的土工材料的位置设置的多样性，使得土工材料的位置调节更加灵活，更加接近真实使用环境。

为了适应第一螺栓和第二螺栓在装置中经常拆卸紧固的需要，所述第一调节螺栓9和/或第二调节螺栓23为蝶形螺栓。蝶形螺栓便于手拧，适应了第一螺栓和第二螺栓在装置中经常拆卸紧固的需要。

使用方法：

本装置在使用时，首先根据土工材料在实际使用环境中的位置，通过电机转动，在调节框输送装置的作用下将调节框调整至适当位置，使得试样放置架与固定板之间倾斜，模拟出土工材料在实际使用环境中的位置，然后通过第一调节螺栓将调节框和试样放置架紧固住，再将调节框输送装置固定住，然后把需要测试的土工材料样品通过第一夹持装置和第二夹持装置固定住，并根据测试需要在承重框内放置适当重量的砝码，准备就绪以后，启动数据采集装置，即可对土工材料试样进行拉伸蠕变的长期测试。试验时根据不同土工材料位置放置的不同，可灵活调整调节框的位置，便于模拟出土工材料实际使用环境中所处的位置。