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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 根-土復(fù)合體原位現(xiàn)場直剪實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 植被本身的抗拉、抗剪強(qiáng)度大于土體，具有固土護(hù)坡的功效。為探索根-土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了根-土復(fù)合體原位現(xiàn)場直剪實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置是一種簡便且精確地螺桿加載原位土體直剪儀。采用螺桿螺母系統(tǒng)施加切向力，裝置具備旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可使根-土復(fù)合體在0~60度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，螺桿上設(shè)置了壓力傳感器，獲得不同坡度下的剪切力，加力系統(tǒng)一般用人力即可，加力保持平穩(wěn)均勻。
- 詳細(xì)介紹：
- 植被本身的抗拉、抗剪強(qiáng)度大于土體，具有固土護(hù)坡的功效。為探索根-土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了根-土復(fù)合體原位現(xiàn)場直剪實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置是一種簡便且精確地螺桿加載原位土體直剪儀。采用螺桿螺母系統(tǒng)施加切向力，裝置具備旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可使根-土復(fù)合體在0~60度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，螺桿上設(shè)置了壓力傳感器，獲得不同坡度下的剪切力，為保證試樣在發(fā)生剪切位移時(shí)保證切向力的垂直，設(shè)置了一個(gè)根-土復(fù)合體的固定機(jī)構(gòu)。加力系統(tǒng)一般用人力即可，加力保持平穩(wěn)均勻。 直剪試驗(yàn)是通過在預(yù)定的剪切面上分別施加不同的法向力和剪應(yīng)力直接對(duì)試樣進(jìn)行剪切，然后根據(jù)庫侖定律確定土的抗剪強(qiáng)度參數(shù)。根據(jù)剪切時(shí)土體變化的條件，直接剪切試驗(yàn)方法可分為快剪、慢剪及固結(jié)快剪等；按施加剪力的方式不同，直接剪切儀分為應(yīng)變控制式和應(yīng)力控制式兩種：前者是通過彈性鋼環(huán)變形控制剪切位移的速率，后者是通過杠桿用砝碼控制施加剪應(yīng)力的速率，測相應(yīng)的剪切位移。 本項(xiàng)目針對(duì)植物根-土復(fù)合體強(qiáng)度試驗(yàn)裝置的研究，積極探索設(shè)計(jì)方案，激發(fā)在校學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)大學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐能力。通過剪切裝置研究植物所需要的剪切力。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分三個(gè)部分，傳動(dòng)部分、箱體部分以及旋轉(zhuǎn)移動(dòng)部分。最終結(jié)果是得到該裝置的成品，從而對(duì)植物所需要的剪切力進(jìn)行研究。根據(jù)剪切試驗(yàn)的具體要求，我試驗(yàn)小組對(duì)剪切裝置分箱體部分、傳動(dòng)部分和小車部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，該試驗(yàn)裝置可獲得不同坡度下，對(duì)根-土復(fù)合體的剪切力，裝置可在野外、室內(nèi)進(jìn)行直剪試驗(yàn)，減輕野外工作人員負(fù)擔(dān)，同時(shí)該裝置還能夠進(jìn)行原位土的快剪與慢剪試驗(yàn)，且簡便精確、操作性強(qiáng)。該裝置的實(shí)驗(yàn)箱體采用的材質(zhì)為玻璃鋼，在培育植物的過程中耐腐蝕的效果比較好。
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作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 植被護(hù)坡技術(shù)越來越多地應(yīng)用于邊坡治理，不僅降低了工程成本，達(dá)到了固土護(hù)坡的作用，而且防止水土流失、保護(hù)生態(tài)、美化環(huán)境，使人類與自然和諧發(fā)展。我國研究人員從草、喬木、灌木出發(fā)，考慮了根系的錨固作用，葉片的蒸騰作用，研究了植物在滑坡防治中的作用以及植物對(duì)滑坡的防護(hù)效果，肯定了植被在滑坡防治中的作用。 植被本身的抗拉、抗剪強(qiáng)度大于土體，具有固土護(hù)坡的功效。為探索根-土復(fù)合體的抗剪強(qiáng)度，設(shè)計(jì)了根-土復(fù)合體原位現(xiàn)場直剪實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置是一種簡便且精確地螺桿加載原位土體直剪儀。采用螺桿螺母系統(tǒng)施加切向力，裝置具備旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可使根-土復(fù)合體可在0~60度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，螺桿上設(shè)置了壓力傳感器，獲得不同坡度下的剪切力，為保證試樣在發(fā)生剪切位移時(shí)保證切向力的垂直，設(shè)置了一個(gè)根-土復(fù)合體的固定機(jī)構(gòu)。加力系統(tǒng)一般用人力即可，加力保持平穩(wěn)均勻。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1、該試驗(yàn)裝置可獲得不同坡度下，對(duì)根-土復(fù)合體的剪切力； 2、該試驗(yàn)裝置可在野外、室內(nèi)進(jìn)行直剪試驗(yàn)，減輕野外工作人員負(fù)擔(dān)； 3、該試驗(yàn)裝置能夠進(jìn)行原位土的快剪與慢剪試驗(yàn)，且簡便精確、操作性強(qiáng)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、螺旋傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于傳動(dòng)比大，精度高，結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)平穩(wěn)。傳動(dòng)部分采用了螺旋傳動(dòng)。螺旋傳動(dòng)通過螺紋，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞能量和力。 2、由于螺母螺桿傳動(dòng)時(shí)對(duì)壓力傳感器施加的是軸向力，必須消除旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向力，以及防止壓力傳感器的連線在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生纏繞，阻礙實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，因此又在螺母螺桿與壓力傳感器之間加入了一個(gè)聯(lián)軸器，聯(lián)軸器采用間隙連接，螺母螺桿采用球面接觸，將軸向力集中于一點(diǎn)。 3、試驗(yàn)箱材料選取耐腐蝕性能好、不易生銹的玻璃鋼。 4、該試驗(yàn)裝置可獲得不同坡度下，對(duì)根-土復(fù)合體的剪切力，在旋轉(zhuǎn)移動(dòng)部分設(shè)置了支架與合葉，根據(jù)支架長度調(diào)整角度。 5、該試驗(yàn)裝置可在野外、室內(nèi)進(jìn)行直剪試驗(yàn)，減輕野外工作人員負(fù)擔(dān)； 6、該試驗(yàn)裝置能夠進(jìn)行原位土的快剪與慢剪試驗(yàn)，且簡便精確、操作性強(qiáng)
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 已經(jīng)投入使用。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品，圖紙，現(xiàn)場演示，圖片。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 1、螺旋傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于傳動(dòng)比大，精度高，結(jié)構(gòu)簡單，傳動(dòng)平穩(wěn)。傳動(dòng)部分采用了螺旋傳動(dòng)。螺旋傳動(dòng)通過螺紋，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸向直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)傳遞能量和力。 2、由于螺母螺桿傳動(dòng)時(shí)對(duì)壓力傳感器施加的是軸向力，必須消除旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的徑向力，以及防止壓力傳感器的連線在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生纏繞，阻礙實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，因此又在螺母螺桿與壓力傳感器之間加入了一個(gè)聯(lián)軸器，聯(lián)軸器采用間隙連接，螺母螺桿采用球面接觸，將軸向力集中于一點(diǎn)。 3、試驗(yàn)箱材料選取耐腐蝕性能好、不易生銹的玻璃鋼。 4、該試驗(yàn)裝置可獲得不同坡度下，對(duì)根-土復(fù)合體的剪切力，在旋轉(zhuǎn)移動(dòng)部分設(shè)置了支架與合葉，根據(jù)支架長度調(diào)整角度。 5、該試驗(yàn)裝置可在野外、室內(nèi)進(jìn)行直剪試驗(yàn)，減輕野外工作人員負(fù)擔(dān)； 6、該試驗(yàn)裝置能夠進(jìn)行原位土的快剪與慢剪試驗(yàn)，且簡便精確、操作性強(qiáng)
同類課題研究水平概述
- 無
