專利名稱：一種電動十字板剪切測試機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種地質(zhì)勘探設(shè)備，具體來說，尤其涉及一種十字板剪切儀。
背景技術(shù)：
十字板剪切是將安裝在鉆桿下的十字板壓入土中至測試的深度，再由地面上的扭力裝置對鉆桿施加扭矩，使埋在土中的十字板扭轉(zhuǎn)，直至土體剪切破壞(破壞面為十字板旋轉(zhuǎn)所形成的圓柱面)。相對于室內(nèi)試驗，其要求事先取得原狀土樣，由于試樣在采取、運送、保存和制備等過程中不可避免地會受到擾動，土的含水量也難以保持天然狀態(tài)，特別是對于高靈敏度的粘性土擾動更大，故試驗結(jié)果對土的實際情況的反映將會受到不同程度的影響。十字板剪切試驗由于是直接在原位進行試驗，不必取土樣，故土體所受的擾動較小， 被認為是比較能反映土體原位強度的測試方法。根據(jù)土木試驗規(guī)程-十字板剪切試驗(SL 237-044-1999)中的規(guī)定，需要轉(zhuǎn)動扭力裝置上的手搖柄，并勻速以0.1° /秒的速率旋轉(zhuǎn)鉆桿。每轉(zhuǎn)1°測記讀數(shù)1次。但是在實際操作中，由于各種人為的影響因素，難以做到勻速轉(zhuǎn)動，造成數(shù)據(jù)不準確，有較大的誤差。

實用新型內(nèi)容針對上述問題，本實用新型提供一種電動十字板剪切測試機，采用電機作為動力源，不受其他人為因素影響，可按所需要求精準的勻速轉(zhuǎn)動。本實用新型通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)一種電動十字板剪切測試機，包括機座、固定于機座上的機架、電纜、垂直方向上貫穿機座和機架的探桿、與探桿一端連接的十字板探頭、與探桿另一端聯(lián)接的扭力裝置和貫入動力機構(gòu)；所述電纜一端由探桿中空部分穿過，并聯(lián)接十字板探頭，另一端接記錄儀器；還包括電機，所述電機的動力輸出端與扭力裝置聯(lián)接。本實用新型還可做以下改進所述扭力裝置固定于機座上，包括與電機相聯(lián)的蝸桿、與蝸桿傳動的渦輪、與渦輪嚙合的變速齒輪和與變速齒輪套裝在同一轉(zhuǎn)動軸上的鉆桿夾具。所述貫入動力機構(gòu)包括固定于機架上的手輪、手輪上設(shè)有的小鏈輪一、轉(zhuǎn)動軸一、 套裝在轉(zhuǎn)動軸一上的大鏈輪及小齒輪一、轉(zhuǎn)動軸二、套裝在轉(zhuǎn)動軸二上的大齒輪及小鏈輪二、轉(zhuǎn)動軸三、套裝在轉(zhuǎn)動軸三上的小鏈輪三；套裝于電機轉(zhuǎn)動軸上的小齒輪二 ；所述轉(zhuǎn)動軸一、轉(zhuǎn)動軸二和轉(zhuǎn)動軸三分別固定于機架上；所述小鏈輪一通過鏈條一與大鏈輪相連； 所述大鏈輪傳動小齒輪一，所述小齒輪一與大齒輪嚙合；大齒輪傳動小鏈輪二 ；所述小齒輪二也與大齒輪嚙合；所述小鏈輪二通過鏈條二與小鏈輪三相聯(lián)；還包括有傳力板和卡板；所述探桿上具有環(huán)形凹槽，卡板卡入該環(huán)形凹槽中固定；所述傳力板被探桿貫穿，并置于卡板上，所述鏈條上設(shè)有銷釘，傳力板固定于銷釘與卡板之間。所述電機為步進電機。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有的有益效果為1)本實用新型的一種電動十字板剪切測試機，采用電機作為動力源，可以去除各種人為的影響因素，做到勻速運動，減小誤差，使獲得的數(shù)據(jù)更為準確。2)本實用新型的一種電動十字板剪切測試機，采用手動電動雙動力，可根據(jù)現(xiàn)場的需求，靈活選擇。3)本實用新型的一種電動十字板剪切測試機，設(shè)計精巧，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本較低。
以下結(jié)合附圖及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。

圖1為一種電動十字板剪切測試機結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、電纜；2、扭力裝置；3、大齒輪；4、小齒輪一 ；5、大鏈輪；6鏈條一 ；7、小鏈輪一 ；8、手輪；9、探桿；10、鏈條二 ；12、傳力板；13、卡板；14、槽鋼；15、十字板探頭；16、電機；17、小齒輪二 ；19、機座；20、機架；21、轉(zhuǎn)動軸一 ；22、轉(zhuǎn)動軸二 ；23、小鏈輪二 ；24、轉(zhuǎn)動軸三；25、小鏈輪三。
具體實施方式
實施例1一種電動十字板剪切測試機，包括機座19、固定于機座19上的機架20、電纜1、垂直方向上貫穿機座19和機架20的探桿9、與探桿9 一端連接的十字板探頭15、與探桿9另一端聯(lián)接的扭力裝置2和貫入動力機構(gòu)；所述電纜1 一端由探桿9中空部分穿過，并聯(lián)接十字板探頭15，另一端接記錄儀器；還包括電機16，所述電機16的動力輸出端與扭力裝置2聯(lián)接。本實用新型的一種電動十字板剪切測試機工作過程為首先將電動十字板剪切測試機水平固定安放于待測位置，通過貫入動力機構(gòu)將連接于探桿9前端的十字板探頭壓入土中至測試深度，再開動電機16，通過扭力裝置2帶動埋在土中的十字板探頭15以0. Γ / 秒的速率勻速扭轉(zhuǎn)，直至土體剪切破壞，然后剪切力數(shù)據(jù)通過電纜1傳送至記錄儀器，直接讀出數(shù)據(jù)。實施例2一種電動十字板剪切測試機，包括機座19、固定于機座19上的機架20、電纜1、垂直方向上貫穿機座19和機架20的探桿9、與探桿9 一端連接的十字板探頭15、與探桿9另一端聯(lián)接的扭力裝置2和貫入動力機構(gòu)；所述電纜1 一端由探桿9中空部分穿過，并聯(lián)接十字板探頭15，另一端接記錄儀器；還包括電機16，所述電機16的動力輸出端與扭力裝置2
聯(lián)接。ο所述扭力裝置2固定于機座19上，包括與電機相聯(lián)的蝸桿、與蝸桿傳動的渦輪、與渦輪嚙合的變速齒輪和與變速齒輪套裝在同一轉(zhuǎn)動軸上的鉆桿夾具；所述鉆桿夾具包括緊定套和卡瓦；所述緊定套固定于轉(zhuǎn)動軸上，并與卡瓦連接，卡瓦固定鎖緊探桿9。所述貫入動力機構(gòu)包括固定于機架20上的手輪8、手輪8上設(shè)有的小鏈輪一 7、轉(zhuǎn)動軸一 21、套裝在轉(zhuǎn)動軸一 21上的大鏈輪5及小齒輪一 4、轉(zhuǎn)動軸二 22、套裝在轉(zhuǎn)動軸二 22上的大齒輪3及小鏈輪二 23、轉(zhuǎn)動軸三24、套裝在轉(zhuǎn)動軸三M上的小鏈輪三25 ；套裝于電機16轉(zhuǎn)動軸上的小齒輪二 17 ；所述轉(zhuǎn)動軸一 21、轉(zhuǎn)動軸二 22和轉(zhuǎn)動軸三M分別固定于機架20上；所述小鏈輪一 7通過鏈條一 6與大鏈輪5相連；所述大鏈輪5傳動小齒輪一 4，所述小齒輪一 4與大齒輪3嚙合；大齒輪3傳動小鏈輪二 23 ；所述小齒輪二 17也與大齒輪3 嚙合；所述小鏈輪二 23通過鏈條二 10與小鏈輪三25相聯(lián)；還包括有傳力板12和卡板13 ； 所述探桿9上具有環(huán)形凹槽，卡板13卡入該環(huán)形凹槽中固定；所述傳力板12被探桿9貫穿，并置于卡板13上，所述鏈條10上設(shè)有銷釘，傳力板固定于銷釘與卡板13之間。所述電機為步進電機。本實用新型的一種電動十字板剪切測試機工作過程為當手動貫入時，首先將電動十字板剪切測試機水平固定安放于待測位置，然后勻速搖動手輪8，帶動小鏈輪一 7轉(zhuǎn)動，通過鏈條一傳動大鏈輪5，再通過小齒輪一 4嚙合傳動至大齒輪3，從而帶動小鏈輪二 23，再通過鏈條二 10傳動傳力板12，由于卡板的固定作用，傳力板12帶動探桿向下貫入，同時將連接于探桿9前端的十字板探頭壓入土中，至測試深度后，將傳力板12取出，不再對探桿9施加向下貫入動力，再開動電機16，通過蝸桿傳動渦輪，再通過與渦輪嚙合的變速齒輪傳動至鉆桿夾具，從而帶動埋在土中的十字板探頭15以0. Γ /秒的速率勻速扭轉(zhuǎn)，直至土體剪切破壞，然后剪切力數(shù)據(jù)通過電纜1傳送至記錄儀器，直接讀出數(shù)據(jù)。當電動貫入時，首先將電動十字板剪切測試機水平固定安放于待測位置，然后開動電機16帶動小齒輪二 17，嚙合傳動至大齒輪3，從而帶動小鏈輪二 23，再通過鏈條二 10 傳動傳力板12，由于卡板的固定作用，傳力板12帶動探桿向下貫入，同時將連接于探桿9前端的十字板探頭壓入土中，至測試深度后，關(guān)閉電機16，將傳力板12取出，不再對探桿9施加向下貫入動力，再開動電機16，通過蝸桿傳動渦輪，再通過與渦輪嚙合的變速齒輪傳動至鉆桿夾具，從而帶動埋在土中的十字板探頭15以0. Γ /秒的速率勻速扭轉(zhuǎn)，直至土體剪切破壞，然后剪切力數(shù)據(jù)通過電纜1傳送至記錄儀器，直接讀出數(shù)據(jù)。上述的實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，不能以此來限定本發(fā)明的權(quán)利范圍，因此，依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種電動十字板剪切測試機，包括機座(19)、固定于機座(19)上的機架(20)、電纜 (1)、垂直方向上貫穿機座(19)和機架00)的探桿(9)、與探桿(9) 一端連接的十字板探頭(15)、與探桿(9)另一端聯(lián)接的扭力裝置(2)和貫入動力機構(gòu)；所述電纜(1) 一端由探桿(9)中空部分穿過，并聯(lián)接十字板探頭(15)，另一端接記錄儀器；其特征在于還包括電機(16)，所述電機(16)的動力輸出端與扭力裝置(2)聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動十字板剪切測試機，其特征在于所述扭力裝置O) 固定于機座(19)上，包括與電機相聯(lián)的蝸桿、與蝸桿傳動的渦輪、與渦輪嚙合的變速齒輪和與變速齒輪套裝在同一轉(zhuǎn)動軸上的鉆桿夾具。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動十字板剪切測試機，其特征在于所述貫入動力機構(gòu)包括固定于機架00)上的手輪(8)、手輪(8)上設(shè)有的小鏈輪一(7)、轉(zhuǎn)動軸一 01)、 套裝在轉(zhuǎn)動軸一上的大鏈輪( 及小齒輪一 G)、轉(zhuǎn)動軸二(22)、套裝在轉(zhuǎn)動軸二 (22)上的大齒輪( 及小鏈輪二 、轉(zhuǎn)動軸三04)、套裝在轉(zhuǎn)動軸三04)上的小鏈輪三 (25)；套裝于電機(16)轉(zhuǎn)動軸上的小齒輪二(17)；所述轉(zhuǎn)動軸一(21)、轉(zhuǎn)動軸二 0 和轉(zhuǎn)動軸三04)分別固定于機架00)上；所述小鏈輪一(7)通過鏈條一(6)與大鏈輪(5)相連；所述大鏈輪( 傳動小齒輪一 G)，所述小齒輪一(4)與大齒輪(3)嚙合；大齒輪(3) 傳動小鏈輪二 ；所述小齒輪二(17)也與大齒輪(3)嚙合；所述小鏈輪二通過鏈條二(10)與小鏈輪三05)相聯(lián)；還包括有傳力板(12)和卡板(13)；所述探桿(9)上具有環(huán)形凹槽，卡板(13)卡入該環(huán)形凹槽中固定；所述傳力板(12)被探桿(9)貫穿，并置于卡板(13)上，所述鏈條(10)上設(shè)有銷釘，傳力板固定于銷釘與卡板(13)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的一種電動十字板剪切測試機，其特征在于所述電機為步進電機。
專利摘要本實用新型提供一種電動十字板剪切測試機，屬于地質(zhì)勘探設(shè)備領(lǐng)域。包括機座、固定于機座上的機架、電纜、垂直方向上貫穿機座和機架的探桿、與探桿一端連接的十字板探頭、與探桿另一端聯(lián)接的扭力裝置和貫入動力機構(gòu)；所述電纜一端由探桿中空部分穿過，并聯(lián)接十字板探頭，另一端接記錄儀器；還包括電機，所述電機的動力輸出端與扭力裝置聯(lián)接。其貫入和轉(zhuǎn)動速度不受其他人為因素影響，可按所需要求精準的勻速運動，獲得更為精準的實驗數(shù)據(jù)?？蓮V泛應(yīng)用于十字板剪切試驗中。
文檔編號G01N3/24GK202229994SQ20112035825
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者余小廉 申請人:中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司