一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖

1.本实用新型属于土木试验设备领域，特别涉及一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖。


背景技术：

2.在土工领域应用最为广泛的直剪试验中，直剪盒对试样的挤压会引起不均匀形变，宏观导致试验所用顶盖的倾斜。碍于直剪设备非透明，无法观测土样的不均匀形变，且受传统顶盖结构限制，无法精确测量顶盖的倾斜量。
3.另一方面，直剪试验加载过程伴随着土样的持续变形，顶盖倾斜状态实时变化，受传统顶盖结构限制，无法直观观测顶盖倾斜量以确保其实时性与精确性。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种具有实时直观、测量精准及简单易用特点的可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖。
6.(二)技术方案
7.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
8.一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，包括盖体、曲柱、加载头、吊杆、转向环和激光发射器，三根所述曲柱与所述盖体顶面连接；所述加载头与所述曲柱顶端连接；两根所述吊杆与所述加载头下端连接；所述转向环悬挂在所述吊杆末端；所述激光发射器悬挂在所述转向环中心位置。
9.上述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖中，所述盖体呈扁圆台状，所述盖体顶面中心设有刻度盘；呈弧形圆杆状的三根所述曲柱以120
°
夹角间隔绕所述盖体顶面中心法线阵列布置。
10.上述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖中，所述吊杆为圆柱状直杆，所述吊杆底端设有环形的吊杆铰环；所述转向环中部对称设有两个环形转铰；所述转向环上沿两个所述转铰的垂直方向对称设有两个圆柱状铰轴；所述吊杆铰环的环内径与所述铰轴的外径相适配。
11.上述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖中，所述激光发射器呈圆台状，底面设有光源；所述激光发射器上端两侧对称设有两个圆柱状横轴，所述横轴的外径与所述转铰的环内径相适配。
12.(三)有益效果
13.本实用新型的有益效果是：通过设置激光发射器和刻度盘，指示盖体的倾斜状态，可供持续实时精确观测；通过设置吊杆和转向环，可确保激光发射器多自由度灵活转动，以在重力作用下始终保持垂直；通过设置曲柱和加载头，将加载轴压均匀传至盖体周边，并为激光发射器腾挪空间，这样可精确测量顶盖的倾斜量，以确保顶盖倾斜状态变化的实时性
和精确性。
附图说明
14.图1为本实用新型外观结构示意图；
15.图2为本实用新型转向环结构示意图；
16.图3为本实用新型激光发射器结构示意图。
17.【附图标记说明】
18.1、盖体；101、刻度盘；2、曲柱；3、加载头；4、吊杆；401、吊杆铰环；5、转向环；501、转铰；502、铰轴；6、激光发射器；601、光源；602、横轴。
具体实施方式
19.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
20.本实用新型最关键的构思在于：通过设置激光发射器和刻度盘，指示盖体的倾斜状态，通过设置吊杆和转向环，可确保激光发射器多自由度灵活转动，通过设置曲柱和加载头，将加载轴压均匀传至盖体周边。
21.请参阅图1至图3，一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，包括盖体1、曲柱2、加载头3、吊杆4、转向环5和激光发射器6，三根曲柱2与盖体1顶面连接；加载头3与曲柱2顶端连接；两根吊杆4与加载头3下端连接；转向环5悬挂在吊杆4末端；激光发射器6悬挂在转向环5中心位置。
22.具体的，上述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖中，盖体1呈扁圆台状，盖体1顶面中心设有刻度盘101；呈弧形圆杆状的三根曲柱2以120
°
夹角间隔绕盖体1顶面中心法线阵列布置，通过设置曲柱2和加载头3，可将加载轴压均匀传至盖体1周边，并为激光发射器6腾挪空间。
23.具体的，上述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖中，吊杆4为圆柱状直杆，吊杆4底端设有环形的吊杆铰环401；转向环5中部对称设有两个环形转铰501；转向环5上沿两个转铰501的垂直方向对称设有两个圆柱状铰轴502；吊杆铰环401的环内径与铰轴502的外径相适配，通过设置吊杆4和转向环5，确保激光发射器6可多自由度灵活转动，使得激光发射器6在重力作用下始终保持垂直。
24.具体的，上述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖中，激光发射器6呈圆台状，底面设有光源601；激光发射器6上端两侧对称设有两个圆柱状横轴602，横轴602的外径与转铰501的环内径相适配。
25.本实用新型的可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖的具体实施步骤如下：取一个可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，检查确保激光发射器6的内置电源电量充足；装填好直剪试样后，将可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖置于直剪试样顶面，保持盖体1处于水平状态，将外部轴压加载杆调整至与加载头3接触并施加轴压。
26.打开激光发射器6的电源，点亮光源601，此时激光束照射于刻度盘101中心点处；开始直剪试验，因激光发射器6在重力作用下始终垂直，随着试样不均匀形变导致盖体1倾斜，激光束照射点将在刻度盘101上相应移动，实时观测并记录位置刻度，用于推算试样的
不均匀形变量。
27.试验结束后，关闭光源601，取下可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，清洁后收纳，至此完成使用流程。
28.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，其特征在于：包括盖体、曲柱、加载头、吊杆、转向环和激光发射器，三根所述曲柱与所述盖体顶面连接；所述加载头与所述曲柱顶端连接；两根所述吊杆与所述加载头下端连接；所述转向环悬挂在所述吊杆末端；所述激光发射器悬挂在所述转向环中心位置。2.根据权利要求1所述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，其特征在于：所述盖体呈扁圆台状，所述盖体顶面中心设有刻度盘；呈弧形圆杆状的三根所述曲柱以120
°
夹角间隔绕所述盖体顶面中心法线阵列布置。3.根据权利要求1所述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，其特征在于：所述吊杆为圆柱状直杆，所述吊杆底端设有环形的吊杆铰环；所述转向环中部对称设有两个环形转铰；所述转向环上沿两个所述转铰的垂直方向对称设有两个圆柱状铰轴；所述吊杆铰环的环内径与所述铰轴的外径相适配。4.根据权利要求3所述的一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，其特征在于：所述激光发射器呈圆台状，底面设有光源；所述激光发射器上端两侧对称设有两个圆柱状横轴，所述横轴的外径与所述转铰的环内径相适配。

技术总结
本实用新型属于土木试验设备领域，特别涉及一种可测定倾斜量的土工直剪试验顶盖，包括盖体、曲柱、加载头、吊杆、转向环和激光发射器，三根所述曲柱与所述盖体顶面连接；所述加载头与所述曲柱顶端连接；两根所述吊杆与所述加载头下端连接；所述转向环悬挂在所述吊杆末端；所述激光发射器悬挂在所述转向环中心位置，所述盖体呈扁圆台状，所述盖体顶面中心设有刻度盘。本实用新型通过设置激光发射器和刻度盘，指示盖体的倾斜状态，可供持续实时精确观测；通过设置吊杆和转向环，可确保激光发射器多自由度灵活转动，以在重力作用下始终保持垂直；通过设置曲柱和加载头，将加载轴压均匀传至盖体周边，并为激光发射器腾挪空间，可精确测量顶盖的倾斜量。顶盖的倾斜量。顶盖的倾斜量。


技术研发人员：段晓梦 王鹏鹏
受保护的技术使用者：阳光学院
技术研发日：2021.10.22
技术公布日：2022/3/8