，所述彈簧6具體是安裝在反力架2上的連接座5 下端面上，百分表7 -端固定在連接座5上，其測(cè)量端接觸第二固定座4上端面。百分表7 的能夠?qū)﹂L(zhǎng)度變化提供精確的尺寸支持。
[0047] 當(dāng)然，長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x也可以是同樣精度或更高精度的數(shù)字式長(zhǎng)度測(cè)量裝置，如激光 長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x。
[0048] 具體的，第一固定座3和第二固定座4上分別設(shè)有粘結(jié)板8,粘結(jié)板8上安裝有粘 結(jié)槽9 ;第一固定座3和第二固定座4的粘結(jié)槽9相向?qū)?yīng)。粘結(jié)板8和粘結(jié)槽9結(jié)合形 成對(duì)試樣的夾裝固定。
[0049] 如圖2所示，第一固定座3安裝結(jié)構(gòu)示意圖。第一固定座3包括傳力板12、粘結(jié)板 8和粘結(jié)槽9 ;傳力板12與升降裝置10連接，粘結(jié)板8通過(guò)螺栓固定在傳力板12上，所述 粘結(jié)槽9通過(guò)卡槽固定在粘結(jié)板8上端面。粘結(jié)槽9外壁上套裝有微調(diào)夾13,微調(diào)夾13包 括兩對(duì)稱的弓狀彈性條，所述彈性條對(duì)應(yīng)端部通過(guò)螺栓連接。具體上，彈性條為塑料條。通 過(guò)調(diào)節(jié)螺母來(lái)調(diào)節(jié)微調(diào)夾13的松緊。微調(diào)夾13用于夾在粘結(jié)槽9上保證試樣尺寸的精確 性。具體的，粘結(jié)板8工作端和粘結(jié)槽9內(nèi)側(cè)表面上涂抹有機(jī)粘合劑。試樣與粘結(jié)板8和 粘結(jié)槽9同時(shí)相連，減少了從粘結(jié)處發(fā)生破壞的情況。
[0050]同樣的，第二固定座4也包括傳力板12、粘結(jié)板8和粘結(jié)槽9 ;傳力板12安裝在連 接座5下端面，粘結(jié)板8通過(guò)螺栓固定在傳力板12上，所述粘結(jié)槽9通過(guò)卡槽固定在粘結(jié) 板8上端面。
[0051] 如圖3和圖4所示，公開(kāi)了粘結(jié)槽9結(jié)構(gòu)。粘結(jié)槽9由四瓣結(jié)構(gòu)一致的圓環(huán)狀槽 塊14組成。粘結(jié)槽9呈圓柱形結(jié)構(gòu)，粘結(jié)槽9底部設(shè)有耳板15,耳板15設(shè)有安裝通孔。具 體上，槽塊14底部設(shè)有耳板15,耳板15設(shè)有安裝通孔。槽塊14試樣一般是土壤樣本，試 樣存在易碎性，外在的觸碰容易對(duì)試樣結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，從而影響到測(cè)試的結(jié)果。粘結(jié)槽9由 多瓣槽塊14組成，可以沿試樣四周逐一貼合固定，避免的由于試樣制作原因造成的尺寸不 一，而現(xiàn)有試樣夾具尺寸固定，夾裝時(shí)造成對(duì)試樣夾裝過(guò)度或夾裝松弛，影響測(cè)試結(jié)果。
[0052] 優(yōu)選的，升降裝置10包括依次相連的升降桿、蝸桿和手輪11，所述升降桿垂直設(shè) 置且其頂部連接第一固定座3,所述手輪11安裝在底座1前端面上。這里手輪11每轉(zhuǎn)一 轉(zhuǎn)，第一固定座3下降0? 01mm〇
[0053] 如圖5所示，采用直徑為10cm的標(biāo)定彈簧6使得傳力板12與反力架2相連，并在 左右兩端分別設(shè)置一個(gè)百分表7,組成測(cè)力系統(tǒng)。其中，彈簧6與反力架2、傳力板12都采 用螺絲固定，可根據(jù)不同的試樣選擇合適的彈簧6。
[0054] 如圖6所示，這里測(cè)力系統(tǒng)包括四個(gè)標(biāo)定彈簧6和一個(gè)百分表7,標(biāo)定彈簧6均勻 設(shè)置傳力板12與反力架2之間，百分表7設(shè)置在四個(gè)標(biāo)定彈簧6中間位置。
[0055] 本發(fā)明中底座1的尺寸為30X30 X 15cm的長(zhǎng)方體，手輪11的直徑為10cm，反力架 2高度為30cm，兩個(gè)傳力板12的邊長(zhǎng)為15cm、厚度為3cm。
[0056] 由于試樣受拉破壞是突然破壞，這里傳力板12上方的百分表7使用不可恢復(fù)的。
[0057] 根據(jù)上述公開(kāi)的結(jié)構(gòu)的樣機(jī)，進(jìn)行對(duì)試樣的測(cè)試記錄，其步驟為：
[0058] 1.準(zhǔn)備試樣：試樣的大小安裝通常制作標(biāo)準(zhǔn)制作。
[0059] 2.安裝試樣：將第一固定座3降到最低位置，將粘結(jié)槽9的一瓣槽塊14用螺絲固 定在第一固定座3的粘結(jié)板8上，并在所述槽塊14內(nèi)側(cè)涂上有機(jī)粘合劑；將試樣的兩端涂 上有機(jī)粘合劑，所述試樣垂直放置在粘結(jié)板8上并和所述槽塊14內(nèi)側(cè)貼合；將所述粘結(jié)槽 9其余槽塊14逐一涂上有機(jī)粘合劑，圍繞貼合試樣并通過(guò)螺絲固定到粘結(jié)板8上。
[0060]啟動(dòng)升降裝置10,將第一固定座3上升，試樣上部與第二固定座4的粘結(jié)板8接 觸，對(duì)第二固定座4重復(fù)步驟1中對(duì)粘結(jié)槽9的操作；
[0061] 3.調(diào)整長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x數(shù)值為零，記錄此時(shí)試樣高度心；
[0062] 4.轉(zhuǎn)動(dòng)手輪11，使得第一固定座3勻速逐步向下位移，并開(kāi)始記錄手輪11旋轉(zhuǎn)次 數(shù)。
[0063] 5.當(dāng)試樣被破壞時(shí)，記錄手輪11旋轉(zhuǎn)次數(shù)n，百分表7數(shù)值R。
[0064] 6?通過(guò)公式計(jì)算得到
[0065] (1)試樣軸向應(yīng)變?yōu)?e 丨二 Ah/h，Ah = 0? 01n-R。
[0066] 式中：
[0067] e :--軸向應(yīng)變（％);
[0068] h〇 試件起始尚度（cm);
[0069] Ah--軸向變形（cm);
[0070] n--手輪11旋轉(zhuǎn)次數(shù)；
[0071] A L--手輪11每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，第一固定座傳力板下降高度（精確〇? 01mm);
[0072] R--百分表讀數(shù)（精確0? 01mm)。
[0073] (2)所受軸向拉應(yīng)力按下式計(jì)算：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單軸抗拉裝置，包括底座，所述底座上安裝有反力架；其特征在于：所述底座上 安裝第一固定座，所述第一固定座連接底座中的升降裝置；所述反力架上設(shè)有與第一固定 座相向?qū)?yīng)的第二固定座；所述第二固定座通過(guò)彈簧與反力架連接；所述第二固定座與反 力架之間設(shè)有長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸抗拉裝置，其特征在于：所述長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x為百分表， 所述百分表一端固定在反力架上，其測(cè)量端接觸第二固定座上端面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸抗拉裝置，其特征在于：所述第一固定座和第二固 定座上分別設(shè)有粘結(jié)板，所述粘結(jié)板上安裝有粘結(jié)槽；所述第一固定座和第二固定座的粘 結(jié)槽相向?qū)?yīng)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸抗拉裝置，其特征在于：所述第一固定座包括傳力 板、粘結(jié)板和粘結(jié)槽；所述傳力板與升降裝置連接，所述粘結(jié)板通過(guò)螺栓固定在傳力板上， 所述粘結(jié)槽通過(guò)卡槽或者螺栓固定在粘結(jié)板上端面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種單軸抗拉裝置，其特征在于：所述粘結(jié)槽外壁上套 裝有微調(diào)夾，所述微調(diào)夾包括兩對(duì)稱的弓狀彈性條，所述彈性條對(duì)應(yīng)端部通過(guò)螺栓連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種單軸抗拉裝置，其特征在于：所述粘結(jié)槽由至少兩 瓣結(jié)構(gòu)一致的圓環(huán)狀槽塊組成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種單軸抗拉裝置，其特征在于：所述粘結(jié)板工作端和 粘結(jié)槽內(nèi)側(cè)表面上涂抹有機(jī)粘合劑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單軸抗拉裝置，其特征在于：所述升降裝置包括依次相 連的升降桿、蝸桿和手輪，所述升降桿垂直設(shè)置且其頂部連接第一固定座，所述手輪安裝在 底座前端面上。
9. 一種應(yīng)用于權(quán)利要求1的測(cè)試方法，其特征在于：按照以下步驟進(jìn)行， 步驟1，將試樣兩端分別固定在第一固定座和第二固定座上； 步驟2,調(diào)整長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x數(shù)值為零，記錄試樣高度h ; 步驟3,啟動(dòng)升降裝置，將第一固定座勻速逐步向下位移，每次位移A L ; 步驟4,當(dāng)試樣破壞時(shí)，記錄位移次數(shù)n，長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x數(shù)數(shù)值R ; 步驟5,通過(guò)公式計(jì)算得到試樣軸向應(yīng)變?yōu)镾1= Ah/h，Ah = nAL_R。
10. -種應(yīng)用于權(quán)利要求6的測(cè)試方法，其特征在于：按照以下步驟進(jìn)行， 步驟1，將粘結(jié)槽的一瓣槽塊用螺絲固定在第一固定座的粘結(jié)板上，并在所述槽塊內(nèi)側(cè) 涂上有機(jī)粘合劑；將試樣的兩端涂上有機(jī)粘合劑，所述試樣垂直放置在粘結(jié)板上并和所述 槽塊內(nèi)側(cè)貼合；將所述粘結(jié)槽其余槽塊逐一涂上有機(jī)粘合劑，圍繞貼合試樣并通過(guò)螺絲固 定到粘結(jié)板上； 步驟2,啟動(dòng)升降裝置，將第一固定座上升，試樣上部與第二固定座的粘結(jié)板接觸，對(duì)第 二固定座重復(fù)步驟1中對(duì)粘結(jié)槽的操作； 步驟3,調(diào)整長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x數(shù)值為零，記錄試樣高度h ; 步驟4,啟動(dòng)升降裝置，將第一固定座勻速逐步向下位移，每次位移A L ; 步驟5,當(dāng)試樣破壞時(shí)，記錄位移次數(shù)n，長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x數(shù)數(shù)值R ; 步驟6,通過(guò)公式計(jì)算得到試樣軸向應(yīng)變?yōu)镾1= Ah/h，Ah = nAL_R。
【專利摘要】本發(fā)明涉及巖土工程實(shí)驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域。一種單軸抗拉裝置及其測(cè)試方法，包括底座，所述底座上安裝有反力架：所述底座上安裝第一固定座，所述第一固定座連接底座中的升降裝置；所述反力架上設(shè)有與第一固定座相向?qū)?yīng)的第二固定座；所述第二固定座通過(guò)彈簧與反力架連接；所述第二固定座與反力架之間設(shè)有長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x。本發(fā)明利用標(biāo)定的彈簧，通過(guò)長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x測(cè)得土樣或試樣被破壞時(shí)的應(yīng)變，然后通過(guò)胡克定律得出土樣的抗拉強(qiáng)度值。試樣的拉力利用彈簧的應(yīng)變來(lái)反算測(cè)得，而且本裝置是采取下部改變位移，有效的減少了試樣自重對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)的影響。相比現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明準(zhǔn)確性更高。
【IPC分類】G01N3-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104849143
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510264430
【發(fā)明人】張紅日, 沙琳川, 王桂堯, 張永杰, 周歡, 夏旖琪, 楊聞達(dá), 湯蘭
【申請(qǐng)人】長(zhǎng)沙理工大學(xué), 廣西交通科學(xué)研究院
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月22日