[发明专利]大型多功能环剪仪

说明书

本发明公开了一种大型多功能环剪仪，包括：样本剪切盒，包括上剪切盒与下剪切盒，上剪切盒与下剪切盒同轴设置，用于放置实验样品；驱动模块，包括负载齿轮和与负载齿轮配合使用的多个驱动装置组，负载齿轮与剪切盒相连接，多个驱动装置组驱动负载齿轮转动的转速分别具有不同的转速范围，多个驱动装置组各自对应的转速范围连续过渡；竖向加压装置，压在样本剪切盒上方，向样品施加竖直方向的压力。本发明提供大型多功能环剪仪，可以对大尺寸的环状试验样品的剪切强度进行测量，同时剪切速度范围较大，能够满足多种工况的剪切强度实验要求。

技术领域

本发明涉及一种环剪仪的技术领域，尤其是涉及一种大型多功能环剪仪。

背景技术

在土木工程学科，土壤的残余强度的研究一直是国内外关注的重点问题，而环剪仪能够实现剪切位移可控且连续，剪切面积恒定等功能，因此可认为环剪仪在土壤岩石类残余强度的研究中占有重要地位。

一般的常规环剪仪都是采用一台电机与减速机或者齿轮箱直连的方式驱动下剪切盒旋转运动，上剪切盒采用不同的方式固定不动，通过上、下剪切面以一定的速度相对转动对内部的实验试样进行剪切。

目前的环剪仪作用对象一般为小尺寸的环状试验样品，剪切速度只能满足某一小段的速度需求，很难达到实际要求，为了更好的模拟所需的实际工况，因此研究一种适用于大尺寸的环状试验样品且剪切速度范围更广的大型多功能环剪仪具有现实意义。

发明内容

本发明实施例提供一种大型多功能环剪仪，可以对大尺寸的环状试验样品的剪切强度进行测量，同时剪切速度范围较大，能够满足多种工况的剪切强度实验要求。

针对上述问题，根据本发明实施例提供一种大型多功能环剪仪，包括：样本剪切盒，包括上剪切盒与下剪切盒，上剪切盒与下剪切盒同轴设置，用于放置实验样品；驱动模块，包括负载齿轮和与负载齿轮配合使用的多个驱动装置组，负载齿轮与剪切盒相连接，多个驱动装置组驱动负载齿轮转动的转速分别具有不同的转速范围，多个驱动装置组各自对应的转速范围连续过渡；竖向加压装置，压在样本剪切盒上方，向样品施加竖直方向的压力。

根据本发明实施例的一个方面，竖向加压装置包括加压机和上模，加压机通过上模向样品施加竖直方向的压力，加压机可伸缩连接于上模，以带动上模靠向或远离样本剪切盒。

根据本发明实施例的一个方面，加压机包括推杆，上模连接于推杆；上模包括相连接的加压模和上压台，加压模能够由样本剪切盒的上方伸入样品容纳空间。

根据本发明实施例的一个方面，样本剪切盒、上模及加压机同轴设置。

根据本发明实施例的一个方面，进一步包括底座及连接于底座的多个支撑柱，样本剪切盒设置于底座，上模通过多个支撑柱置于样本剪切盒上方，且能够沿支撑柱纵向滑动设置。

根据本发明实施例的一个方面，在多个驱动装置组各自对应的转速范围从低到高排列的顺序上，相邻驱动装置组各自对应的转速范围具有部分重叠。

根据本发明实施例的一个方面，每个驱动装置组中包括至少一个驱动装置，每个驱动装置包括：原动机，提供转动动力；减速器，减速器的输入端与原动机的输出端连接，原动机驱动减速器运转；齿轮轴，齿轮轴的输入端与减速器的输出端连接，齿轮轴的外周设有与负载齿轮啮合的驱动齿轮；离合器，离合器连接在齿轮轴的输出端上，离合器配置为将齿轮轴上的驱动齿轮与负载齿轮啮合和脱开，优选的，离合器为液压离合器，通过操作和松开离合器使得驱动齿轮与负载齿轮脱开和啮合。

根据本发明实施例的一个方面，在多个驱动装置组各自对应的转速范围从低到高排列的顺序上，对应最低转速范围的驱动装置组的原动机为液压马达，对应最高转速范围的第驱动装置组的原动机为伺服电机。