拉力、轴向变形等多种物理量的测试,都采用了相应的传感器和计算机采集数据,在数据采集方面,减小了人为读数的误差,并且可以进行实时记录存储,方便对于数据的连续采集与处理,在数据的可靠性方面,有了显著的提高。
[0019]( 3 )本发明采用可拆卸式框架组合结构试样保护装置,在土体试样安装方面有了显著的改变,提供了一种可行的安装方法,有效地提高了试样施力板与试样粘接的稳固性,且在把试样安装入三轴拉伸试验仪中时,可以减少操作干扰,对试样起到保护作用。
[0020](4)本发明采用计算机处理采集处理数据是完成试验数据自动化处理的关键,可以在采集数据的同时,进行数据处理分析,显著提高了试验效率;这种实施方案的优点在于很好地解决了施力装置的操作、传感器的控制和数据的采集三者的同步性,显著的提高了试验数据的可靠性。
[0021](5)本发明采用信号转换器可以方便快捷的进行电信号与数字信号转换,有效地保证了控制仪器的正常工作。本发明采用的信号转换器,可以将电信号转化为数字信号,方便计算机处理,也可以把计算机传输的数字信号转换为电信号,可以控制带手轮的加载电机的关闭、启动和转动方向;本发明的信号转换器,可以对光电位移传感器和S型测力计所传输的信号进行处理,交由计算机进行位移和力处理,并由计算机绘制相应的图表。
[0022]以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
【附图说明】
[0023]图1是本发明的试样保护架部件示意图。
[0024]图2是本发明的试样保护架角和试样保护架螺母示意图。
[0025]图3是本发明的试样施力板三维示意图和纵剖面示意图。
[0026]图4是本发明的试样保护架底座拼装示意图。
[0027]图5是本发明的试样安装在试样保护架底座上示意图。
[0028]图6是本发明的试样保护架安装完成示意图。
[0029]图7是本发明的试样施力板安装完成示意图。
[0030]图8是本发明的试样保护架角安装完成示意图。
[0031]图9是本发明的受保护试样示意图。
[0032]图10是本发明的试样三轴拉伸链接装置结构示意图。
[0033]图11是本发明的三轴拉伸试验仪器正剖面结构示意图。
[0034]附图标记说明:1.试样保护架一;2.试样保护架一螺孔;3.试样保护架二;4.试样保护架二螺孔;5.试样保护架三;6.试样保护架三螺杆;7.试样保护架角;8.试样保护架角螺孔;9.试样保护架螺母;10.立方体试样;11.试样施力板;12.施力板浅螺孔;13.施力板活动接头;14.轴承;15.传力杆;16.测力计;17.加载轴;18.轮子;19.操作柜;20.操作平台;21.三轴抗拉试验机立柱;22.顶板;23.水平加载设施固定架;24.固定螺栓;25.加载轴套筒;26.加载电机;27.光电位移传感器;28.供电及信号传输电缆;29.信号转换器;30.供电及信号传输接口 ;31.供电线;32.电源;33.信号传输线缆;34.计算机。
【具体实施方式】
[0035]如附图所示,本发明提供了一种土体三轴拉伸试验仪,包括操作柜19,操作柜19上部设有操作平台20,操作柜19主要起到支撑操作平台20的作用,操作平台20主要起支撑平台作用。操作平台20上竖直固定有多个三轴抗拉试验机立柱21,三轴抗拉试验机立柱21的顶端固定有顶板22,三轴抗拉试验机立柱21主要起到固定连接操作平台20与顶板22的作用,使它们之间的空间可以安装试样拉伸装置的主体部分。操作平台20与顶板22之间固定有4个绕操作平台20中心沿周向均匀分布的水平加载设施固定架23,即该4个水平加载设施固定架23两个为一组,每组两两相对设置。固定架23、操作平台20以及顶板22的中部均设有通孔,各通孔处均设有电驱动的拉伸装置;水平加载设施固定架23、操作平台20以及顶板22所围成的空间中设有试样三轴拉伸链接装置,该试样三轴拉伸链接装置设有8个与立方体试样10的每个面相粘接的试样拖力板11,每个试样拖力板11与一个通孔相对,各个试样拖力板11分别通过测力计16与加载轴17相连接,加载轴17穿过通孔与拉伸装置相联接,加载轴17为一刚性杆状体;试样拖力板11为刚性板状体。其中测力计16为S型测力计;每个通孔与试样拖力板11相邻一侧处还设有检测与该通孔相对的试样拖力板11移动的光电位移传感器27 ;所述光电移传感器27、测力计16以及拉伸装置分别与连接计算机34的信号转换器29相连接。其中拉伸装置具体为一端固定于通孔上并与通孔相通的加载轴套筒25,其中加载轴套筒25为刚性筒状结构,且该加载轴套筒25上固定有带手轮的加载电机26,该加载电机26分别与穿过加载轴套筒25的加载轴17通过齿轮联接,所述加载电机26与信号转换器29电连接。其中试样三轴拉伸链接装置的具体结构是由四个试样保护架一 1、四个试样保护架二 3以及四个试样保护架三5作为棱固定在一起组成其内部放置立方体试样10的试样保护立方架体,所述立方体试样10的各个面分别通过AB胶与一个试样拖力板11相粘接,所述试样保护立方架体的八个角上还固定有试样保护架角7 ;所述试样拖力板11通过测力计16与加载轴17的具体连接方式是:试样拖力板11的中心设有施力板浅螺孔12,施力板浅螺孔12螺纹连接有施力板活动接头13,施力板活动接头13通过轴承14与传力杆15连接,其中轴承14的外壁与施力板活动接头13的端头所设的凹槽内壁固定连接,轴承14的内壁与传力杆15的端头固定连接;所述传力杆15通过S型测力计与加载轴17连接。
[0036]第一部分:总体技术实施方式
(1)采用立式加荷承载模式,采用可控制的电机驱动,实现了控制性能稳定的、操作规范的技术措施;
(2)采用电机加载和数据采集系统,实现了测量数据自动采集,使得数据采集方便且可靠,并且可以反馈调节加载力度大小与速率; (3)采用可拆卸式框架组合结构试样保护装置,对试样施力板与试样的粘接,起到保护与固定作用,在把试样安装入三轴拉伸试验仪中时,可以减少操作干扰,对试样起到保护作用;
(4)采用计算机处理采集处理数据,可以在采集数据的同时,进行数据处理分析,提高试验效率;
(5)采用信号转换器可以方便快捷的进行电信号与数字信号转换,有效地保证了可以精确的控制仪器的正常工作。
[0037]第二部分:试验设备的组装方式
本发明包括试样装样保护装置、三轴拉伸加载系统和数据采集系统。试样装样保护装置包括试样保护架一、试样保护架二、试样保护架三、试样保护架角、试样保护架螺母和试样施力板,主要起到减少试样在安装入三轴拉伸试验仪中时所受到的人工干扰,有利于试样施力板与试样胶结,方便试样成功安装入三轴拉伸试验仪中。三轴拉伸加载系统主要包括施力板活动接头