一种冻土力学参数测定装置的制作方法

本发明涉及冻土力学性能测定，具体的说是一种冻土力学参数测定装置。

背景技术：

1、公知的，冻土力学参数的测定是用来测定冻土（冻土是指在地表以下一定深度范围内，土体温度低于0℃，并且含有一定量的冰）的力学参数，包括抗剪强度、抗压强度、弹性模量等。常用的测定方法包括直剪试验、三轴试验、压缩试验等。

2、其中直接剪切实验是测定土的抗剪强度的一种常用方法。冻土的抗剪强度是冻土在外力作用下，其一部分土体对于另一部分土体滑动时所具有的抵抗剪切的极限强度。该试验是将同一种土的几个试样分别在不同的垂直压力作用下，沿固定的剪切面直接施加水平剪力，得到破坏时的剪应力，然后根据库仑定律，确定土的抗剪强度指标：内摩擦角和凝聚力。

3、如公开号为cn107367596b，公开日为2021年01月01日，名称《力学参数测定方法及装置》的专利，该发明公开了一种力学参数测定方法及装置，属于油气存储领域。方法包括：获取第一体积，第一体积为指定盐穴中的初始液体的体积；获取在指定盐穴中注入或排出的液体在指定盐穴中的第二体积；获取第一压强差，第一压强差为初始液体在指定位置处的压强与处理后液体在指定位置处的压强的差值的绝对值；获取浓度差，浓度差为初始液体中指定物质的浓度与处理后液体中指定物质的浓度的差值的绝对值；根据第一体积、第二体积、第一压强差以及浓度差计算组成指定盐穴的盐岩的弹性压缩系数；根据弹性压缩系数测定组成指定盐穴的盐岩的力学参数。本发明使得对盐岩的力学参数测定更加准确。

4、现有技术中，在对冻土进行直剪实验时，需要检测人员将剪力盒的上盒和下盒打开，然后插入插销对上盒和下盒进行定位，再使用工具将环刀（用于取原状土（未扰动）实验用样的一种常用仪器）内的实验材料（冻土）挤入到上盒和下盒内，然后再取出固定上盒和下盒之间的插销，实验过程过于繁琐且都需要工作人员进行手动操作,使得冻土直剪实验所需的时间过长，费时费力。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种冻土力学参数测定装置，以解决现有技术中的上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冻土力学参数测定装置，包括检测平台，所述检测平台上滚动设置有活动下盒，所述活动下盒上放置有固定上盒，所述检测平台的一侧设置有自动推进单元，所述检测平台的另一侧设置有自动检测单元，所述检测平台上还设置有自动上料单元，所述检测平台的侧壁上设置有限位单元，所述限位单元包括滑轨以及插销，所述检测平台的侧壁上设置有滑轨，所述滑轨内滑动安装有滑动板，滑动板上安装有顶板，顶板上通过滑动配合的方式对称安装有两个插销，所述顶板上的中心部分设置有盖板。

3、上述的，所述自动上料单元包括直板以及第一推进件，所述检测平台上位于所述固定上盒的侧边设置有直板，直板上安装有第一推进件，所述第一推进件的输出端安装有送料板，所述送料板上开设有夹持槽，夹持槽中部安装有双向气缸，双向气缸的两个输出端各安装有一夹持件，且两个所述夹持件均滑动安装在夹持槽内，两个所述夹持件均与环刀的外壁相适配。

4、上述的，所述自动推进单元包括第二推进件以及抵紧件，所述检测平台的一侧设置有第二推进件，所述第二推进件的输出端安装有抵紧件，且抵紧件与活动下盒相互配合使用。

5、上述的，所述自动检测单元包括百分表以及量力环，所述检测平台的另一侧设置有百分表以及量力环。

6、上述的，所述限位单元还包括定位杆，所述顶板底端对称安装有两个定位杆，两个所述定位杆之间转动安装有主动轴，所述主动轴上安装有盖板，且盖板和固定上盒相互配合使用，所述盖板一侧的侧面设置有加压顶盖，所述盖板另一侧的侧面设置有透水石。

7、上述的，所述滑轨顶端安装有电机，电机输出端安装有丝杠，丝杠底端转动安装在检测平台上，且丝杠和滑动板之间螺纹连接。

8、上述的，所述滑轨侧壁上固定安装有辅助条，所述辅助条上设置有轮齿，所述滑动板上以转动配合的方式安装有一传动轴，且传动轴贯穿所述滑动板，所述传动轴靠近顶板的一端安装有传动轮，所述传动轴远离顶板的一端开设有传动槽，所述传动槽内滑动安装有一活动轴，所述活动轴的端部安装有一活动齿轮，所述活动齿轮的两侧端面的外壁上对称开设有两个环形凹槽，所述活动齿轮和轮齿之间相互啮合使用。

9、上述的，所述主动轴的一端贯穿所述定位杆并安装有从动轮，且从动轮和传动轮之间通过皮带相连接，且皮带贯穿所述顶板。

10、上述的，所述滑动板上远离顶板的一侧开设有平槽，所述平槽内滑动安装有主动板，主动板上位于滑动板的外侧设置有主动圆杆，主动板上远离顶板的一侧设置有u型板，所述活动齿轮的边缘位于u型板内部，所述u型板的两个侧壁上对称安装有两个限位圆杆，且两个所述限位圆杆以滑动配合的方式设置在与其对应的两个所述环形凹槽内。

11、上述的，所述主动板上开设有两个弧面孔，所述平槽与弧面孔同一侧的内壁上开设有一方槽，所述方槽内滑动安装有一限位杆，所述限位杆和方槽内壁之间通过弹性件相连接，且限位杆和弧面孔之间相互配合使用。

12、本发明的有益效果在于：通过自动上料单元将环刀（用于装冻土式样）以及环刀内的冻土放置到固定上盒上，驱动滑动板在滑轨内向靠近固定上盒一侧滑动，使得滑动板通过顶板带动两个插销插入到固定上盒以及活动下盒上，使得插销对固定上盒以及活动下盒进行限位，同时顶板带动盖板将环刀内的冻土推进到固定上盒以及活动下盒内，能够同时实现对固定上盒以及活动下盒的插接固定以及将环刀内的冻土输送到固定上盒以及活动下盒内，无需工作人员进行手动操作,减少冻土直剪实验所需的时间。

技术特征：

1.一种冻土力学参数测定装置，包括检测平台，所述检测平台上滚动设置有活动下盒，所述活动下盒上放置有固定上盒，所述检测平台的一侧设置有自动推进单元，所述检测平台的另一侧设置有自动检测单元，所述检测平台上还设置有自动上料单元，其特征在于：所述检测平台的侧壁上设置有限位单元，所述限位单元包括滑轨以及插销，所述检测平台的侧壁上设置有滑轨，所述滑轨内滑动安装有滑动板，滑动板上安装有顶板，顶板上通过滑动配合的方式对称安装有两个插销，所述顶板上的中心部分设置有盖板。

2.根据权利要求1所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述自动上料单元包括直板以及第一推进件，所述检测平台上位于所述固定上盒的侧边设置有直板，直板上安装有第一推进件，所述第一推进件的输出端安装有送料板，所述送料板上开设有夹持槽，夹持槽中部安装有双向气缸，双向气缸的两个输出端各安装有一夹持件，且两个所述夹持件均滑动安装在夹持槽内，两个所述夹持件均与环刀的外壁相适配。

3.根据权利要求1所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述自动推进单元包括第二推进件以及抵紧件，所述检测平台的一侧设置有第二推进件，所述第二推进件的输出端安装有抵紧件，且抵紧件与活动下盒相互配合使用。

4.根据权利要求1所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述自动检测单元包括百分表以及量力环，所述检测平台的另一侧设置有百分表以及量力环。

5.根据权利要求1所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述限位单元还包括定位杆，所述顶板底端对称安装有两个定位杆，两个所述定位杆之间转动安装有主动轴，所述主动轴上安装有盖板，且盖板和固定上盒相互配合使用，所述盖板一侧的侧面设置有加压顶盖，所述盖板另一侧的侧面设置有透水石。

6.根据权利要求1所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述滑轨顶端安装有电机，电机输出端安装有丝杠，丝杠底端转动安装在检测平台上，且丝杠和滑动板之间螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述滑轨侧壁上固定安装有辅助条，所述辅助条上设置有轮齿，所述滑动板上以转动配合的方式安装有一传动轴，且传动轴贯穿所述滑动板，所述传动轴靠近顶板的一端安装有传动轮，所述传动轴远离顶板的一端开设有传动槽，所述传动槽内滑动安装有一活动轴，所述活动轴的端部安装有一活动齿轮，所述活动齿轮的两侧端面的外壁上对称开设有两个环形凹槽，所述活动齿轮和轮齿之间相互啮合使用。

8.根据权利要求7所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述主动轴的一端贯穿所述定位杆并安装有从动轮，且从动轮和传动轮之间通过皮带相连接，且皮带贯穿所述顶板。

9.根据权利要求8所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述滑动板上远离顶板的一侧开设有平槽，所述平槽内滑动安装有主动板，主动板上位于滑动板的外侧设置有主动圆杆，主动板上远离顶板的一侧设置有u型板，所述活动齿轮的边缘位于u型板内部，所述u型板的两个侧壁上对称安装有两个限位圆杆，且两个所述限位圆杆以滑动配合的方式设置在与其对应的两个所述环形凹槽内。

10.根据权利要求9所述的一种冻土力学参数测定装置，其特征在于：所述主动板上开设有两个弧面孔，所述平槽与弧面孔同一侧的内壁上开设有一方槽，所述方槽内滑动安装有一限位杆，所述限位杆和方槽内壁之间通过弹性件相连接，且限位杆和弧面孔之间相互配合使用。

技术总结本发明公开了一种冻土力学参数测定装置，涉及冻土力学性能检测技术领域,包括检测平台，所述检测平台上滚动设置有活动下盒，所述活动下盒上放置有固定上盒，所述检测平台的一侧设置有自动推进单元，所述检测平台的另一侧设置有自动检测单元，所述检测平台上还设置有自动上料单元，所述检测平台的侧壁上设置有限位单元，所述限位单元包括滑轨以及插销，所述检测平台的侧壁上设置有滑轨，所述滑轨内滑动安装有滑动板，滑动板上安装有顶板，顶板上通过滑动配合的方式对称安装有两个插销，所述顶板上的中心部分设置有盖板；驱动滑动板使其通过顶板带动两个插销和盖板将环刀内的冻土推进到固定上盒以及活动下盒内，无需工作人员进行手动操作。技术研发人员：王晋波,赵京,田文达受保护的技术使用者：中铁吉林投资建设有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16