一种机械增力系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种机械增力系统，包括用于提供压力的配重块、沿竖直方向设置的拉力架以为样品室内的试验样品进行加压；所述拉力架的第一端通过连接机构连接所述配重块并通过第二端为样品室内的试验样品进行加压。上述的方案中，通过配重块和合理的连接结构来连接拉力框，并通过拉力框来为样品室内的试验样本进行加压。这种结构的稳定性强，可以保证不间断的持续加压。同时可以通过调整配重块来调整加压的压力值，使用更为方便。由此可见，本发明具有量程大、结构简单、稳定性好、精度高、成本低等优点。
【专利说明】一种机械增力系统【技术领域】
[0001]本发明涉及机械【技术领域】，特别是涉及一种机械增力系统。
【背景技术】
[0002]土压缩试验是研究土在有侧限条件下的压缩性能的一种室内试验。试验时，将土样放在刚性金属盒内，通过承压活塞对土样由小到大分级加压，根据各级压应力与相应孔隙比，绘出土压缩曲线，求出压缩系数及压缩模量等参数。
[0003]现有技术中，在进行相关土工压缩试验装置时都需要通过机械增力系统来提供压力。现有的土工压缩试验的试验样本都是一个直径Φ X高度H为61.8mmX40mm的土样。在进行试验时，需要对试验样本持续地进行轴向加压/卸载。由于加压的压力能够达到20MPa，且必须保证加压的稳定性，因此对于提供压力的机械增力系统要求很高。
[0004]现有的用于给试验样本进行施压的机械增力系统主要包括三种增压方式:杠杆式加荷方式、气压式加荷方式、液压式加荷方式。由于土工压缩试验持续时间长(至少24小时)，而液压加荷的方式安全 性不好控制，因此现有技术中一般都采用杠杆式加荷方式或气压式加荷方式。上个世纪八十年代以前以杠杆式加荷方式为主；而随着高压真空泵的诞生，现有技术中更多的机械增力系统多采用气压式加荷方式。由于应用面和需用材料的抗压、密封多方问题的限制，现有的气压式加荷方式一般只能提供不超过3.5Mpa的应力高压，无法满足20Mpa的压力要求。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、加压稳定性好、能够提供20Mpa压力的机械增力系统。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新的实施例提供一种机械增力系统，包括用于提供压力的配重块、沿竖直方向设置的拉力架以为样品室内的试验样品进行加压；所述拉力架的第一端通过连接机构连接所述配重块并通过第二端为样品室内的试验样品进行加压。
[0007]作为上述技术方案的优选，所述拉力架为一矩形框，包括两个竖直框、顶部水平框、底部水平框，所述底部水平框通过连接机构连接配重块，所述顶部水平框设有用于对所述样品室内的试验样本进行加压的凸起。
[0008]作为上述技术方案的优选，所述顶部水平框上连接有变形传感器。
[0009]作为上述技术方案的优选，所述连接机构包括连杆和连接线，所述连杆一端连接所述拉力框，另一端通过连接线连接所述配重块。
[0010]作为上述技术方案的优选，所述连杆上设有垂直拉力传感器。
[0011]作为上述技术方案的优选，所述连接机构还包括滑轮组，所述连接线绕接在所述滑轮组上。
[0012]作为上述技术方案的优选，所述滑轮组包括下滑轮组和定滑轮；其中定滑轮设置在一支撑架上；所述连接线一端固定在该拉力框的底部水平框上，另一端固定在该配重块上；所述连接线绕接在所述下滑轮组和定滑轮上。
[0013]作为上述技术方案的优选，所述样品室的侧壁上设有侧向压力传感器，且所述样品室的底部设有压力传感器。
[0014]作为上述技术方案的优选，所述样品室底部设有孔隙水出口，所述孔隙水出口连接有用于测量孔隙水流量的孔隙水流量监测仪。
[0015]本发明的上述技术方案的有益效果如下:
上述的方案中，通过配重块和合理的连接结构来连接拉力框，并通过拉力框来为样品室内的试验样本进行加压。这种结构的稳定性强，可以保证不间断的持续加压。同时可以通过调整配重块来调整加压的压力值，使用更为方便。由此可见，本发明具有量程大、结构简单、稳定性好、精度高、成本低等的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明实施例的机械增力系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0018]本发明实施例提出了一种机械增力系统，其结构如图1所示的，包括平台1、用于放置试验样品的样品室2、用于提供压力的配重块3、用于为所述样品室2内的试验样品进行加压的沿竖直方向设置的拉力架4。如图1所示的，该样品室2固定于平台I上，且顶部设有开口。所述拉力架4的第一端通过连接机构连接所述配重块3，第二端套接在所述样品室2上以通过所述配重块4的重力对所述样品室内的试验样本进行加压。这样在使用时，通过调整配重块的重量可以获得所需的测试压力，具有量程大、结构简单、稳定性好、精度闻的优点。
[0019]具体的，如图1所示,该拉力架4为一矩形框，包括两个竖直框、顶部水平框、底部水平框。该底部水平框通过连接机构连接配重块，所述顶部水平框设有用于对所述样品室内的试验样本进行加压的凸起41。这样可以通过该凸起41来对测试样本进行加压，以提高加压的稳定性和持续性。
[0020]具体的，该连接机构可以如图1所示的，包括连杆5和连接线6，所述连杆5 —端连接所述拉力框4，另一端通过连接线6连接所述配重块3。
[0021]为了进一步提高稳定性，如图1所示的，所述平台I上设有两个开口以使所述拉力架4的两个竖直框套接在所述开口内。这样该开口可以起到限位作用，以防止该拉力架4产生侧向位移影响加压效果。
[0022]如图1所示，所述平台I上还设有支架11，所述顶部水平框通过变形传感器12连接在所述支架11上。
[0023]如图1所示，所述连杆5上设有垂直拉力传感器51。
[0024]如图1所示，所述连接机构还包括滑轮组，所述连接线6绕接在所述滑轮组上。具体的，如图1所示，该滑轮组包括下滑轮组7和固定在定滑轮8。其中该下滑轮组7设置在该平台I底部，且该平台I上设有一个突出于平台I上表面的支撑架12，且该定滑轮8设置在该支撑架13上。该连接线6 —端固定在该拉力框4的底部水平框上，另一端固定在该配重块4上；且该连接线6绕接在该下滑轮组7和定滑轮8上。这样可以进一步提高整体结构的稳定性。
[0025]如图1所示，所述样品室2的侧壁上设有侧向压力传感器21，且所述样品室的底部设有水平压力传感器22。
[0026]如图1所示，所述样品室2底部设有孔隙水出口，所述孔隙水出口连接有用于测量孔隙水流量的孔隙水流量监测仪23。
[0027]本申请的技术已经获得了如下资助:
国家自然科学基金项目(No:41272301、N0.40472139)，
国家科技支撑项目(N0.2012BAJ11B04),
石家庄市科技局项目(N0.:04121383A )。
[0028]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种机械增力系统，其特征在于，包括用于提供压力的配重块、沿竖直方向设置的拉力架以为样品室内的试验样品进行加压；所述拉力架的第一端通过连接机构连接所述配重块并通过第二端为样品室内的试验样品进行加压。
2.根据权利要求1所述的机械增力系统，其特征在于，所述拉力架为一矩形框，包括两个竖直框、顶部水平框、底部水平框，所述底部水平框通过连接机构连接配重块，所述顶部水平框设有用于对所述样品室内的试验样本进行加压的凸起。
3.根据权利要求2所述的机械增力系统，其特征在于，所述顶部水平框上连接有变形传感器。
4.根据权利要求2所述的机械增力系统，其特征在于，所述连接机构包括连杆和连接线，所述连杆一端连接所述拉力框，另一端通过连接线连接所述配重块。
5.根据权利要求4所述的机械增力系统，其特征在于，所述连杆上设有垂直拉力传感器。
6.根据权利要求4所述的机械增力系统，其特征在于，所述连接机构还包括滑轮组，所述连接线绕接在所述滑轮组上。
7.根据权利要求6所述的机械增力系统，其特征在于，所述滑轮组包括下滑轮组和定滑轮；其中定滑轮设置在一支撑架上；所述连接线一端固定在该拉力框的底部水平框上，另一端固定在该配重块上；所述连接线绕接在所述下滑轮组和定滑轮上。
8.根据权利要求1 所述的机械增力系统，其特征在于，所述样品室的侧壁上设有侧向压力传感器，且所述样品室的底部设有压力传感器。
9.根据权利要求1所述的机械增力系统，其特征在于，所述样品室底部设有孔隙水出口，所述孔隙水出口连接有用于测量孔隙水流量的孔隙水流量监测仪。
【文档编号】G01N3/14GK104020052SQ201310066443
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】王秀艳, 刘长礼, 王志良 申请人:中国地质科学院水文地质环境地质研究所