[实用新型]土体与不同材料间摩擦力测定装置

说明书

一种土体与不同材料间摩擦力测定装置的组成部分，包括工作台，工作台上设置有数字调速控制器及步进电机、土样及其他材料盒、加载机构及测量机构。所述工作台一端设置有所述数字调速控制器及步进电机，所述土样及其他材料盒包括上层土样盒及下层材料盒，所述下层材料盒与步进电机连接有传力杆，下层材料盒与工作台间设置有两排滚动钢珠，加载装置包括杠杆吊圈、杠杆、吊盘及砝码、平衡锤及紧固螺丝，杠杆吊圈设置于上层土样盒上方，所述测量机构包括应变圈及千分表，千分表置于应变圈内，应变圈与上层土样盒之间通过传力杆连接。通过所加砝码重量、千分表的初末读数及应变圈相关技术参数，以得出在不同荷载压力下，土体与不同材料之间的摩擦力。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程及道桥工程测量技术领域，特别是涉及一种土体与不同材料间摩擦力测定装置。

背景技术

随着当今社会的经济和科技的不断发展，桩基础工程以及桥梁工程等大型建筑的大量兴建，建筑物与土体之间的水平摩擦力的确定引起了巨大的关注，在桥梁的兴建、边坡的加固、基坑的开挖等土木工程中，土体与建筑物之间的摩擦力的对工程的施工有重要的作用，例如在桥梁结构的设计施工当中，桥台的侧向位移以及水平位移要通过桥台底部与土所产生的摩擦力控制。在软土地区，摩擦桩是主要承力桩，主要靠桩土之间的摩擦力承担上部荷载。然而土是一种复杂的三相体，土与不同材料间的摩擦力是两种不同材质界面作用力，其大小通过实验测定最为准确。目前国内外测定不同材料之间的摩擦系数测量仪可以测定塑料、金属、橡胶、纸板、编织袋、织物、输送带、木材、涂层等多种材料之间的静摩擦力和动摩擦力，广泛地应用与医药、农业播种、塑料产品包装、汽车行业、制衣行业等领域，但目前国内外还没有测定工程中的混凝土、钢材等不同材料与土体之间摩擦性能的装置。因此土体与不同材料间摩擦力测定装置对于桩及桥台材质的选择提供重要依据，对于实际工程的进行、降低工程危险具有重要意义。

鉴于目前的测量仪器体积过大，不易携带且没有专用于土体与不同材料间摩擦力测定装置的情况，有必要设计一种结构简单且足够精确的土体与不同材料间摩擦力测定装置，以解决上述问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种能够稳定可靠地实现土体与结构物接触面上挤压力和剪切力的施加，针对土体与结构物接触面间力学性能并利用现有的应变控制式直剪仪的结构原理加以改进用来测试的土体与不同材料间摩擦力测定装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种土体与不同材料间摩擦力测定装置的组成部分，包括工作台，工作台上设置有数字调速控制器及步进电机、土样及其他材料盒、加载机构及测量机构。所述工作台一端设置有所述数字调速控制器及步进电机，所述土样及其他材料盒包括上层土样盒，下层材料盒和传压帽，所述下层材料盒与步进电机连接有传力杆，下层材料盒与工作台间设置有两排滚动钢珠，所述加载装置包括杠杆吊圈、杠杆、吊盘及砝码、平衡锤及紧固螺丝，杠杆吊圈设置于上层土样盒上方，所述测量机构包括应变圈及千分表，千分表置于应变圈内，应变圈与上层土样盒之间通过传力杆连接。通过所加砝码重量、千分表的初末读数及应变圈相关技术参数，以得出在不同荷载压力下，土体与不同材料之间的摩擦力。

本实用新型土体与不同材料间摩擦力测定装置的工作原理为：在杠杆末端的吊盘上加减砝码，通过杠杆吊圈给实验土样施加均布竖向荷载。调节数字调速控制器，选择合适的速率，使步进电机匀速推动下层材料盒，上层土样盒和下层材料盒之间的作用力为摩擦力，土样盒将摩擦力传递到应变圈，应变圈产生形变，应变圈的形变则通过其中的千分表的示数表示出来。最后根据施加的竖向荷载的大小、千分表的初末读数之差及应变圈的相关技术参数即可得出实验土体与不同材料间的摩擦力及摩擦性能。

本实用新型的有益效果：