[发明专利]一种自动十字板剪切仪

说明书

本发明提供一种自动十字板剪切仪，所述剪切仪包括主机装置，所述主机装置包括支撑架，所述支撑架上方设有一横梁，所述横梁中部设有一升降机构，所述升降机构上设有一扭力输出装置，所述扭力输出装置下部设有一转轴，所述转轴上下端设有一十字板，所述转轴外套接一套管。本发明的有益效果是，本发明提供的一种自动十字板剪切仪通过增加套管消除土体对轴杆的摩擦力和机械阻力扭矩，推高了测试精度；通过增加垂直移动动力机构，将十字板通过静压的方式逐渐压入土体中，即不需要预先开孔，便可使十字板在连续地对不同深度处的土体进行剪切试验；采用多根转轴连接的方式，使测试深度增加。

技术领域

本发明属于岩土工程原位测试的装置，具体的是涉及一种自动十字板剪切仪。

背景技术

在岩土工程勘察领域，为了测定饱和软黏土的不排水抗剪强度、重塑土的不排水抗剪强度和土体的灵敏度，通常采用原位十字板剪切试验。

在使用十字板剪切仪在测量土体不排水抗剪强度时，扭转力矩为土体对十字板头和轴杆扭转力矩之和。在测试的过程中，因为土体对轴杆的摩擦力和机械阻力，所以测出不排水抗剪强度比实际的土体不排水抗剪强度大，影响试验参数的准确性。传统的十字板剪切仪在测试前必须预先钻孔至预定深度再下放十字板，无法连续地对不同深度处的土体进行剪切试验，不能够连续地得到土体在不同深度处的不排水抗剪强度。

发明内容

为了克服现有十字板剪切仪，无法连续地对不同深度处的土体进行剪切试验，不能连续地得到土体在不同深度处的不排水抗剪强度的问题，本发明的实施例提供一种自动十字板剪切仪，包括主机装置，所述主机装置包括支撑架，所述支撑架为长方体框架，所述支撑架上方设有一横梁，所述横梁中部设有一升降机构，所述升降机构上设有一扭力输出装置，所述扭力输出装置下部设有转轴和套管，所述转轴外套设一套管，所述套管下端设有一通孔，所述转轴穿过所述通孔，并可相对所述套管转动，所述套管上端固定在所述扭力输出装置上，所述转轴下端设有一十字板，所述升降机构用于带动所述扭力输出装置在竖直方向上下移动，所述扭力输出装置用于驱动转轴转动，使所述十字板转动在待测量土体中旋转。

进一步地，包括一采集控制装置，所述采集控制装置连接所述主机装置，用于控制所述主机装置运动并采集所述主机装置运动数据。

进一步地，所述扭力输出装置上设有一扭矩传感器，用于测量所述扭力输出装置向所述转轴传输的扭矩，并将测试结果传输至所述采集控制装置。

进一步地，所述扭力输出装置包括步进电机和联轴器，所述步进电机输出轴连接所述联轴器，所述联轴器连接所述转轴。

进一步地，所述转轴包括第一连接套和多节子转轴，所述子转轴的一端连接所述第一连接套，所述第一连接套的另一端连接另一节所述子转轴。

进一步地，所述套管包括第二连接套和多节子套管，所述子套管的一端连接所述第二连接套，所述第二连接套的另一端连接另一节所述子套管。

进一步地，所述十字板包括两矩形板，两所述矩形板垂直交叉固定在一起。

进一步地，所述套管下端设有两个相对上下设置的圆台，且居上的圆台设置在所述套管内，居下的圆台设置在所述套管外，套管下端面在所述两圆台之间。

本发明的有益效果是，本发明提供的一种自动十字板剪切仪通过增加套管将土体与转轴隔开，消除土体对转轴的摩擦力和机械阻力扭矩，提高了测试精度；通过增加垂直移动动力机构，将十字板通过静压的方式逐渐压入土体中，即不需要预先开孔，便可使十字板在连续地对不同深度处的土体进行剪切试验；采用多根转轴连接的方式，使测试深度增加。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1中主机装置15的结构示意图。

图3为图1中十字板7和套管6的连接结构示意图。