一種高精度微型十字板剪切儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及強度測試的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種高精度微型十字板剪切儀。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來高含水率的疏浚淤泥大量產(chǎn)生，常用的處置方法是設(shè)置淤泥堆場，將高含水率的疏浚淤泥吹入其中進行放置，堆場內(nèi)疏浚淤泥在自重作用下逐步沉積固結(jié)，形成軟弱沉積物。由于疏浚淤泥產(chǎn)生量巨大，并且沉積固結(jié)過程歷時很長，因此占用大量的土地資源。為了減少堆場的占地面積和時間，有必要對堆場淤泥進行合理的處理和應(yīng)用，因此需要研宄堆場中高含水率疏浚淤泥沉積和強度性質(zhì)。
[0003]沉積淤泥的強度很低，采用三軸試驗、無側(cè)限試驗、十字板剪切儀等一般的強度測試儀器和方法很難對其進行準確測試，因此研制了本文的高精度微型十字板剪切儀。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高精度微型十字板剪切儀，該剪切儀由于結(jié)構(gòu)比較簡單、使用起來比較方便，精度很高可測試強度極低的淤泥；且由于該系統(tǒng)使用的部件成本較低，可減少整個裝置的成本，大大提高了整個裝置的實用性。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]提供一種高精度微型十字板剪切儀，所述剪切儀包括用于對沉積柱中沉積淤泥進行強度測試的主機裝置以及用于控制主機裝置工作狀態(tài)的控制裝置，所述主機裝置包括十字板支架、橫梁、用于提供動力的步進電機、減速器、扭矩傳感器、測桿以及十字板；所述十字板支架包括兩條相互平行的調(diào)節(jié)桿；所述步進電機、減速器、扭矩傳感器、測桿以及十字板固定安裝于橫梁上；所述橫梁及其固定于其上的部件可通過調(diào)節(jié)螺母在調(diào)節(jié)桿上上下移動而改變十字板貫入深度；所述橫梁通過調(diào)節(jié)螺母與十字板支架可調(diào)節(jié)活動安裝；所述步進電機與減速器連接；所述減速器、扭矩傳感器、測桿以及十字板順次連接安裝；所述測桿、十字板的中心線方向均與沉積柱的中心線方向平行。
[0007]本實用新型高精度微型十字板剪切儀，橫梁及其固定于其上的步進電機、減速器、扭矩傳感器、測桿以及十字板可通過調(diào)節(jié)螺母在調(diào)節(jié)桿上上下移動而改變十字板貫入深度；待十字板貫入到指定位置后固定調(diào)節(jié)螺母使橫梁及固定于其上的部件固定不動，通過控制裝置控制步進電機轉(zhuǎn)動，從而帶動十字板旋轉(zhuǎn)，控制裝置上會顯示實時的十字板扭轉(zhuǎn)角度和剪切強度，測量準確且方便使用。另外，該剪切儀由于結(jié)構(gòu)比較簡單、使用起來比較方便、精度很高可測試強度極低的淤泥；且由于該系統(tǒng)使用的部件成本較低，可減少整個裝置的成本，大大提高了整個裝置的實用性。
[0008]優(yōu)選地，所述十字板支架的底部設(shè)置可放置于沉積柱上的固定板，所述固定板的中心處開有圓孔，所述圓孔的內(nèi)徑尺寸與沉積柱的內(nèi)徑尺寸相匹配。這樣設(shè)置是為了更好地在沉積柱上固定十字板剪切儀，避免出現(xiàn)較大的誤差，以便提高測試的準確度。需要說明的是，當圓孔與沉積柱對齊后，固定板四周用螺栓固定，這樣可以更好地固定。
[0009]優(yōu)選地，所述步進電機、減速器、扭矩傳感器、測桿以及十字板固定安裝于橫梁上；所述橫梁及其固定于其上的部件可通過調(diào)節(jié)螺母在調(diào)節(jié)桿上上下移動而改變十字板貫入深度。
[0010]優(yōu)選地，所述控制裝置包括用于控制步進電機工作狀態(tài)的控制器以及用于測試結(jié)果顯示的顯示面板。這樣設(shè)置是為了通過控制器控制步進電機轉(zhuǎn)動，從而帶動十字板旋轉(zhuǎn)，顯示面板的設(shè)置是為了能實時顯示十字板扭轉(zhuǎn)角度和剪切強度。
[0011]優(yōu)選地，十字板直徑為20mm，高度為40mm，由厚度為2mm金屬板制作。需要說明的是，這個數(shù)值只是優(yōu)選，并不是唯一的。
[0012]優(yōu)選地，所述測桿的長度為1cm或25cm或45cm等，所述測桿的直徑為4mm。需要說明的是測桿的長度可以根據(jù)實驗實際情況需要進行選擇，這幾個數(shù)值只是優(yōu)選，并不做限制性要求。
[0013]優(yōu)選地，為了測量強度極低的沉積淤泥的強度，十字板剪切儀的精度設(shè)置為IPa。需要說明的是十字板剪切儀的精度可以根據(jù)需要進行選擇，這個數(shù)值只是優(yōu)選，并不做限制性要求。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0015]本實用新型高精度微型十字板剪切儀，通過十字板支架、橫梁、步進電機、減速器、扭矩傳感器、測桿以及十字板的設(shè)置以及相互連接關(guān)系的設(shè)置以及控制裝置的設(shè)置，使得十字板可通過調(diào)節(jié)螺母在十字板支架上上下移動而改變貫入深度；待十字板貫入到指定位置后固定調(diào)節(jié)螺母，通過控制裝置控制步進電機轉(zhuǎn)動，從而帶動十字板旋轉(zhuǎn)，控制裝置上會顯示實時的十字板扭轉(zhuǎn)角度和剪切強度。另外，該剪切儀由于結(jié)構(gòu)比較簡單、使用起來比較方便、精度很高可測試強度極低的淤泥；且由于該系統(tǒng)使用的部件成本較低，可減少整個裝置的成本，大大提高了整個裝置的實用性。
【附圖說明】
[0016]圖1為實施例高精度微型十字板剪切儀的主機裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實用新型的實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
[0018]本實用新型實施例的附圖中相同或相似的標號對應(yīng)相同或相似的部件；在本實用新型的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。實施例
[0019]如圖1所示為本實用新型高精度微型十字板剪切儀的實施例，應(yīng)力系統(tǒng)包括用于對沉積柱中沉積淤泥進行強度測試的主機裝置I以及用于控制主機裝置I工作狀態(tài)的控制裝置，主機裝置I包括十字板支架11、橫梁12、用于提供動力的步進電機13、減速器14、扭矩傳感器15、測桿16以及十字板17 ;步進電機13、