一、概 述
三轴剪力仪是检测土的强度指标和孔隙压力特性的仪器。该仪器为应变控制式,主要由试验机、压力室、测控系统、试样制备工具等四部分组成。
本仪器适用于测定细粒土和砂土的总抗剪强度和有效抗剪强度参数。根据排水条件的不同,可做不固结不排水剪、固结不排水剪、固结排水剪三种类型试验。
SJ-1A·G型三轴压力测控柜是为SJ-1A型三轴仪重新设计的配套产品,SJ-1A型三轴仪中测量部分由其替代。
SJ-1A·G型测控柜分别提供了围压稳压单元、反压稳压单元、孔隙压测量单元、体变测管和三轴试验机电机控制单元。稳压与测压均由数字面板表显示,同时保留压力表监测。
SJ-1A·G型测控柜对老机型而言,具有显著优点,老机型的气水交换加压系统被液压伺服系统所取代,所配置大型气泵被淘汰,环境噪音随之消失,测柜屏面的操作阀门由原先二十几只,减少至三只,大大减化了操作程序,孔压传感器代替了零位指示器,不但减少了排气的烦恼,而且消除了汞对试验室空气的污染。总之,新测控柜对净化工作环境,提供简易直观的三轴试验方式创造了条件。
二、工作原理
把经试样制备工具制备好的试样,用橡皮膜包裹安放在压力室试样座上,使其与测量系统连接,周围压力的大小由电机自动调节。试验时试验机经齿轮传动系统,使压力室以一定的速率上升,从而使试样在活塞作用下产生轴向压缩应变。根据测力计的变形量,即可确定对试样施加轴向荷重的大小。试样内部孔隙压力发生变化,则通过孔隙压力测量单元测读其变化值。同时经体变管可测体积变化量,直至试样剪损破坏为止。
三、仪器主要组成部分
(一) 试验机
试验机由变速箱、三相异步电机、压力机(包括立柱、横梁)、离合器、手轮、机架和测力计组成。
主要技术指标如下:
*大出力:30kN。
压力机升降范围:0-90mm。
变速箱变速范围:0.0022mm/min-4.14mm/min,共15种速度。
排挡 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
I |
0.0022 |
0.0110 |
0.0550 |
0.2760 |
1.3800 |
II |
0.0066 |
0.0330 |
0.1660 |
0.8280 |
4.1400 |
III |
0.0029 |
0.0150 |
0.0730 |
0.3680 |
1.8400 |
压力室是承放试样的压力容器,要求耐压1MPa不漏水。
压力室规格见下表:
名 称 |
试样直径 mm |
试样高度 mm |
承受侧压力 MPa |
备注 外径×高度 |
12# 压力室 |
39.1 |
80 |
1.6 |
280×270 mm |
30# 压力室 |
61.8 |
125 |
1.6 |
350×330 mm |
80# 压力室 |
101 |
200 |
1.6 |
420×450 mm |
(三)测控系统
压力测控柜主要功能是控制试验电机启动、设定周围压力、反压力并自动稳压、测孔隙压力、测体变。
(四)试样制备工具
1.饱和器
供试样饱和用。将试样放入饱和器内,可作毛细管饱和或抽气饱和用。它由上盖、底座、透水石、三开筒组成。饱和器规格见下表:
型 号 |
试样直径mm |
试样高度mm |
12 |
39.1 |
80 |
30 |
61.8 |
125 |
80 |
101 |
200 |
2.击实器
击实器供制备扰动试样用。将一定重量及含水量的土放入筒内,分层击实,使之达到规定的容量和尺寸,以便进行试验。
击实器共分三种不同规格,见下表:
型号 |
试样直径mm |
试样高度mm |
击锤重量(g) |
击锤落高mm |
12 |
39.1 |
80 |
约300 |
250 |
30 |
61.8 |
125 |
约700 |
250、300 |
80 |
101 |
200 |
2500 |
200、250、300 |