本實(shí)用新型屬于力學(xué)特性測(cè)試領(lǐng)域，涉及一種測(cè)試裝置，尤其涉及一種顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

瀝青混合料是不同級(jí)配的集料顆粒和一定量的瀝青膠結(jié)料所形成的混合材料，在石料未添加瀝青，或者是含有瀝青但溫度較高的情況下，瀝青混合料具有較大的流動(dòng)性，也就是說(shuō)瀝青混合料生產(chǎn)過(guò)程中的混合后的集料和熱態(tài)瀝青混合料都應(yīng)該具有顆粒物質(zhì)的共性特征，顆粒物質(zhì)的理論研究成果也適用于瀝青混合料相關(guān)物理力學(xué)特性的研究分析。

密集排列的顆粒體系在重力或外部荷載作用下，作用力通過(guò)相互接觸的顆粒傳遞至非接觸的顆粒，力的傳遞形成一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的力鏈網(wǎng)絡(luò)，在該力鏈網(wǎng)絡(luò)中有強(qiáng)弱力鏈之分，并可通過(guò)試驗(yàn)方法確定力鏈的存在、力鏈的分布和力鏈的量化。復(fù)寫(xiě)紙壓痕法是一種常用的測(cè)試顆粒體系接觸力大小的方法，是在顆粒下面鋪上顯色靈敏的復(fù)寫(xiě)紙和白紙，在外力作用下，顆粒通過(guò)擠壓復(fù)寫(xiě)紙，在白紙上形成大小不同和顏色深淺不一的壓痕，通過(guò)標(biāo)定可以確定接觸形變和法向力大小，但現(xiàn)有復(fù)寫(xiě)紙壓痕法在施加不同豎向壓力，測(cè)試顆粒之間接觸力大小時(shí)更換紙張較為繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用為了解決技術(shù)背景中目前測(cè)試方法存在的不足，提供一種方便更換紙張，無(wú)需改變鋼球的排列順序的顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置也可用于測(cè)試不同直徑顆粒在不同排列順序下的法向接觸力的力學(xué)參數(shù)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案：

一種顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置，其特征在于：所述顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置包括支架、第一動(dòng)力裝置、鋼球放置槽、承壓盤(pán)、凹形底座、鋼球、施壓盤(pán)以及第二動(dòng)力裝置；所述鋼球放置槽設(shè)置在支架上；所述第一動(dòng)力裝置以及第二動(dòng)力裝置分別設(shè)置在鋼球放置槽正下方以及正上方；所述施壓盤(pán)、凹形底座以及承壓盤(pán)自上而下依次設(shè)置在鋼球放置槽內(nèi)部；所述鋼球設(shè)置在凹形底座與施壓盤(pán)之間；所述第一動(dòng)力裝置與承壓盤(pán)相連并驅(qū)動(dòng)承壓盤(pán)沿鋼球放置槽的軸向移動(dòng)；所述第二動(dòng)力裝置與施壓盤(pán)相連并驅(qū)動(dòng)施壓盤(pán)沿鋼球放置槽的軸向移動(dòng)；所述承壓盤(pán)與凹形底座之間自下而上依次設(shè)置有鋁塑板、復(fù)寫(xiě)紙以及白紙。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的凹形底座上設(shè)置有圓形孔；所述圓形孔的直徑小于鋼球的球徑。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的承壓盤(pán)以及施壓盤(pán)的外徑與鋼球放置槽的內(nèi)徑相同。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置還包括設(shè)置在第一動(dòng)力裝置與承壓盤(pán)之間的輸出軸；所述第一動(dòng)力裝置通過(guò)輸出軸與承壓盤(pán)相連并驅(qū)動(dòng)承壓盤(pán)沿鋼球放置槽的軸向移動(dòng)。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的鋼球放置槽的橫截面呈圓形或方形。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的第一動(dòng)力裝置與第二動(dòng)力裝置均包括電機(jī)以及減速器；所述電機(jī)通過(guò)減速器與承壓盤(pán)或施壓盤(pán)相連。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：

本實(shí)用新型涉及一種顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置，包括動(dòng)力裝置、承壓盤(pán)、凹形底座、鋼球、施壓盤(pán)、支架。動(dòng)力裝置輸出軸與承壓盤(pán)連接，承壓盤(pán)上以此固定鋁塑板、相同直徑的復(fù)寫(xiě)紙和白紙，承壓板隨動(dòng)力裝置可以豎向滑移，方便紙張的更換。凹形底座上設(shè)置均勻分布的圓形孔，鋼球放置凹形底座后，鋼球之間緊密接觸且均勻分布在凹形底座上，根據(jù)試驗(yàn)要求，按照不同的排列順序放置鋼球，鋼球上放置施壓盤(pán)，在施壓盤(pán)上施加初始力，并調(diào)節(jié)承壓臺(tái)的位置并使其上的鋁塑板與凹形底座上的鋼球底部相接觸，開(kāi)始施加壓力，測(cè)量白紙上印痕直徑，根據(jù)標(biāo)定曲線確定相應(yīng)的法向接觸力。本實(shí)用新型可用于測(cè)試相同或不同直徑顆粒，可獲取在不同排列順序下的法向接觸力學(xué)參數(shù)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所提供的顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所采用的鋼球放置槽的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所采用的凹形底座的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記說(shuō)明如下：

1-第一動(dòng)力裝置；2-輸出軸；3-承壓盤(pán)；4-凹形底座；5-鋼球；6-施壓盤(pán)；7-支架；8-鋼球放置槽；9-第二動(dòng)力裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不詳之處見(jiàn)實(shí)用新型內(nèi)容部分，但是本實(shí)用新型不僅限于下述的實(shí)施方式。

參見(jiàn)圖1以及圖2，本實(shí)用新型提供了一種顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置包括支架7、第一動(dòng)力裝置1、鋼球放置槽8、承壓盤(pán)3、凹形底座4、鋼球5、施壓盤(pán)6以及第二動(dòng)力裝置9；鋼球放置槽8設(shè)置在支架7上；第一動(dòng)力裝置1以及第二動(dòng)力裝置9分別設(shè)置在鋼球放置槽8正下方以及正上方；施壓盤(pán)6、凹形底座4以及承壓盤(pán)3自上而下依次設(shè)置在鋼球放置槽8內(nèi)部；鋼球5設(shè)置在凹形底座4與施壓盤(pán)6之間；第一動(dòng)力裝置1與承壓盤(pán)3相連并驅(qū)動(dòng)承壓盤(pán)3沿鋼球放置槽8的軸向移動(dòng)；第二動(dòng)力裝置9與施壓盤(pán)6相連并驅(qū)動(dòng)施壓盤(pán)6沿鋼球放置槽8的軸向移動(dòng)；承壓盤(pán)3與凹形底座4之間自下而上依次設(shè)置有鋁塑板、復(fù)寫(xiě)紙以及白紙。承壓盤(pán)3隨第一動(dòng)力裝置1可以豎向滑移，方便紙張的更換。

參加圖3，凹形底座4上設(shè)置有圓形孔；圓形孔的直徑小于鋼球5的球徑，鋼球5放置在凹形底座4的圓形孔中，鋼球5之間緊密接觸且均勻分布在凹形底座4上，根據(jù)試驗(yàn)要求，按照不同的排列順序放置鋼球5。

承壓盤(pán)3以及施壓盤(pán)6的外徑與鋼球放置槽8的內(nèi)徑相同。

顆粒接觸力學(xué)特性試驗(yàn)測(cè)試裝置還包括設(shè)置在第一動(dòng)力裝置1與承壓盤(pán)之間的輸出軸2；第一動(dòng)力裝置1通過(guò)輸出軸2與承壓盤(pán)3相連并驅(qū)動(dòng)承壓盤(pán)3沿鋼球放置槽8的軸向移動(dòng)。

鋼球放置槽8的橫截面包括但不限于圓形或方形，可以設(shè)置成為圓形、正方形或者其它形狀，根據(jù)鋼球5的排列順序進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第一動(dòng)力裝置1與第二動(dòng)力裝置9均包括電機(jī)以及減速器；電機(jī)通過(guò)減速器與承壓盤(pán)3或施壓盤(pán)6相連。

本實(shí)用新型在具體使用時(shí)，將鋼球5放置在凹形底座上，上層的鋼球5可以按照一定的順序進(jìn)行排列，放置層數(shù)和鋼球5放置數(shù)量根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，在承壓盤(pán)上方依次固定鋁塑板、相同直徑的復(fù)寫(xiě)紙和白紙，開(kāi)動(dòng)第二動(dòng)力裝置9，將承壓盤(pán)的位置與凹形底座上的鋼球5底部始終相接觸，繼續(xù)增大承壓盤(pán)的豎向位移使鋼球脫離凹形底座，從而減少凹形底座對(duì)接觸力的分散作用，改變上部壓力的大小，更換承壓盤(pán)上有壓痕的白紙，測(cè)定不同壓力條件下白紙上的上印痕直徑，根據(jù)標(biāo)定曲線確定相應(yīng)的法向接觸力。