刻度，刻度的零刻度线靠近上支撑板与下支撑板，用于显示和精确控制粗调元件和细调元件在转动过程中的竖向位移；调距单元的核心为由粗调元件、细调元件和连接元件构成的调距机构，其中粗调元件用于粗调上支撑板与下支撑板间距，其螺距大于细调元件，细调元件用于细调上支撑板与下支撑板间距，连接元件的两端分别与粗调元件和细调元件螺纹连接，连接元件为固定件，粗调元件与细调元件分别通过齿轮换向机构驱动转动，齿轮换向机构实现两交错轴之间的扭矩传递作用，将调力部分至于装置的水平一侧，避免调距时法向力(装置的调节对象)受扰，此种布局可缩小装置的整体体积；连接元件通过箍套和一对以上限位杆与支撑单元固定连接，限位杆连接箍套与导向柱，限制连接元件水平方向的自由度，保证调距机构中连接元件始终固定不动。
[0026]调距机构两端分别通过端面轴承和径向轴承固定于上支撑板与下支撑板上，其中端面轴承安装于调距机构顶/底部，即调距机构顶/底端与上支撑板或下支撑板接触并且传递轴向应力(法向力)的部位，端面轴承能够减小调距机构转动时其端部的摩擦力，使得调距机构在高应力条件下能够在小扭矩作用下转动；径向轴承安装于调距机构两端与上支撑板或下支撑板接触的圆周上，能够减小调距机构转动时侧面的摩擦力，端面轴承和径向轴承同时起到固定调距机构的作用，保证调距机构与上支撑板或下支撑板的垂直度；为方便调距，使用手轮连接齿轮换向机构的扭矩输入元件，扭矩输入元件通过支架固定，保证输入扭矩的稳定性；导向柱与上支撑板和下支撑板上的导向孔间隙配合，导向柱可在上支撑板与下支撑板之间上下活动，保证刻度的真实性。
[0027]与现有技术相比，本发明提供的调距装置具有如下优点:
[0028]1.该装置结构简单，体积小，便于携带、易于拆卸、方便操作，本装置可以直接安装在已有弱面直剪仪之上，在控制法向力并使其保持一定的恒定方面能够达到良好的效果；
[0029]2.该装置不需要外来电力供能，能够在手动的情况下缓慢微调法向力，达到类似于伺服试验机的效果；
[0030]3.该装置为基本对称结构，结构稳定，可以通过扭转粗/细调元件以达到粗调和细调两支撑板之间的距离，进而微调法向力以使其稳定；
[0031]4.该装置无需改变弱面直剪仪的主要结构，不会破坏原仪器的主要功能及其便利性，并且可与原仪器完美结合，使得直剪试验结果的精度更高，以利于科学研究和生产设
i+o
【附图说明】
[0032]图1为本发明提供的用于直剪仪法向力调节的调距装置的结构示意图。
[0033]图2为拆除导向柱与限位杆后图1沿调距机构对称面的AA向剖视图。
[0034]图3为本发明提供的用于直剪仪法向力调节的调距装置的实施示意图。
[0035]其中，1-上支撑板，2-下支撑板，3-支架A，4_端面轴承A，5_径向轴承A，6_细调手轮，7-圆锥齿轮组A，8-滚动轴承，9-细调螺杆，10-双头螺套，11-箍套，12-导向柱，13-限位杆，14-粗调螺杆，15-刻度，16-径向轴承B，17-端面轴承B，18-圆柱形凸起，19-圆柱形凹槽，20-粗调手轮，21-圆锥齿轮组B，22-支架B，23-导向孔，24-调距装置，25-弱面直剪仪，26-法向力加压千斤顶，27-剪切力加压千斤顶，28-上剪切盒，29-下剪切盒，30-试样。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和实施例对本发明进行详细具体说明，本发明的内容不局限于以下实施例。
[0037]一种弱面直剪试验方法，包括如下步骤:
[0038](I)将天然结构面试样或者人工制作的结构面试样放入直剪仪的下剪切盒内，安装固定上剪切盒和剪切力加压千斤顶；
[0039](2)在上剪切盒上安装具有粗调和细调功能并且带刻度的调距装置并将调距装置的刻度调零，将法向力加压千斤顶安装于调距装置上方；
[0040](3)法向力加压千斤顶动作，按照设计应力施加第一级法向应力，通过直剪仪的压力表读取施加法向力的大小，当到达设计法向力时停止加压；
[0041](4)剪切力加压千斤顶动作施加剪切力载荷，施加剪切力载荷过程中通过压力表读取当前时刻法向力的大小，当法向力与设计法向力之间出现压力差时剪切力加压千斤顶停动，压力差大于0.05MPa时，首先通过旋转调距装置的粗调旋钮调节上剪切盒与法向力加压千斤顶的间距，使得压力差缓慢减小至0.05MPa，随后旋转调距装置的细调旋钮细调上剪切盒与法向力加压千斤顶的间距，调节至法向力等于设计法向力；当压力差不大于
0.05MPa时，直接旋转调距装置的细调旋钮细调上剪切盒与法向力加压千斤顶的间距，调节至法向力等于设计法向力，剪切力加压千斤顶继续动作施压；
[0042](5)施加剪切力载荷过程中重复步骤(4)至第一级法向应力的试验结束；
[0043](6)第一级法向应力的试验结束后依次卸除剪切力载荷和法向力载荷，将调距装置的刻度调零，随后施加第二级法向应力，剩余级数法向应力的试验依此类推。
[0044]本发明提供的调距装置中，连接元件的两端分别与粗调元件和细调元件螺纹连接，因此有四种实现方式:(I)粗调元件为粗调螺杆，细调元件为细调螺杆，连接元件为双头螺套；(2)粗调元件为粗调螺套，细调元件为细调螺套，连接元件为双头螺杆；(3)粗调元件为粗调螺套，细调元件为细调螺杆，连接元件一端为螺杆，另一端为螺套；(4)粗调元件为粗调螺杆，细调元件为细调螺套，连接元件一端为螺套，另一端为螺杆；本实施例选用实现方式(I)，由于四种实现方式仅对内螺纹与外螺纹的分布进行改变，调距原理相同，因此剩余三种实现方式不再赘述。
[0045]本实施例提供的用于直剪仪法向力调节的调距装置，其结构如图1和图2所示，包括调距单元和用于支撑固定调距单元的支撑单元，所述支撑单元包括上支撑板1、下支撑板2、4根导向柱12、支架A3和支架B22，上支撑板I和下支撑板2均水平安装，上支撑板通过调距单元安装于下支撑板上方，支架A3焊接于上支撑板的侧边上，支架B22焊接于下支撑板的同一侧边上，上支撑板与下支撑板上均开设有4个导向孔23，导向柱的两端分别位于两个导向孔23中，上支撑板与下支撑板上的导向孔开口相对，导向柱的两端分别位于上下两个导向孔中，导向柱与导向孔间隙配合，导向柱的上部和下部均设有刻度15，刻度的零刻度线靠近上支撑板与下支撑板，上支撑板的上表面上设有圆柱状凹槽，下支撑板的下表面上设有圆柱状凹槽相匹配的圆柱状凸起；
[0046]所述调距单元包括粗调螺杆14、细调螺杆9、双头螺套10、粗调手轮20、细调手轮
6、圆锥齿轮组A7和圆锥齿轮组B21，粗调螺杆的螺距大于细调螺杆，双头螺套的两端分别与粗调螺杆和细调螺杆连接构成调距机构，调距机构沿竖直方向安装于上支撑板与下支撑板之间，上端通过端面轴承A4和径向轴承A5固定于上支撑板上，下端通过端面轴承B17和径向轴承B16固定于下支撑板上，圆锥齿轮组A7的扭矩输出元件(垂直于调距机构的圆锥齿轮)与细调螺杆9的端部键连接，扭矩输入元件(平行于调距机构的圆锥齿轮)通过滚动轴承8安装于支架A3上并且与细调手轮6固连，圆锥齿轮组B21的扭矩输出元件与粗调螺杆14的端部键连接，扭矩输入元件通过滚动轴承8固定于支架B22上并且与粗调手轮20固连，双头螺套通过箍套11和两对限位杆13与支撑单元固定连接，箍套紧密套设于双头螺套的侧面中部，限位杆的一端与箍套固连，另一端连接导向柱。
[0047]上述实施例中，齿轮换向机构也可选用蜗轮蜗杆机构，选用蜗轮蜗杆机构时，蜗轮与粗调元件或细调元件的端部键连接，蜗杆通过支架固定并且与粗调手轮或细调手轮固连，两个蜗杆位于调距机构两端的对立侧，其余元件的连接关系与安装方位均不变。
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