[實用新型]空心圓柱扭剪儀重塑樣擊實器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720303348.3
• 申請日: 2007-12-27
• 公開（公告）號: CN201170760Y
• 公開（公告）日: 2008-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張泉芳;趙宇;黃博;施明雄
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G01N1/02
• 分類號: G01N1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及室內(nèi)土動力學(xué)試驗設(shè)備，尤其涉及一種空心圓柱扭剪儀重塑樣擊實器。

背景技術(shù)

分層擊實法是室內(nèi)土工試驗中制備重塑樣的常用方法，浙江大學(xué)與英國GDS公司聯(lián)合開發(fā)了5Hz動態(tài)空心圓柱扭剪儀，但廠家只配置一根直徑為5mm的長塑料振搗棒作為重塑樣的擊實工具，用此塑料棒作為擊實工具，在制樣時存在以下問題：1)各層層厚難以控制；2)各層的均勻度和各層層面的平整度難以控制；3)無法制備相對密度大的試樣等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種空心圓柱扭剪儀重塑樣擊實器。可以解決以上問題，完成空心圓柱扭剪儀重塑樣的制樣。

空心圓柱扭剪儀重塑樣擊實器包括模具和擊實器兩部份，模具包括試樣底座、試樣外模具、試樣內(nèi)模具、外延長筒、內(nèi)延長筒，在試樣底座上設(shè)有試樣外模具、試樣內(nèi)模具，樣外模具上端設(shè)有外延長筒，試樣內(nèi)模具上端設(shè)有內(nèi)延長筒，擊實器包括整平環(huán)、下傳力筒、上傳力筒、擊實筒蓋板、擊實錘、導(dǎo)桿、限位器，下傳力筒下端設(shè)有整平環(huán)，擊實筒蓋板下方設(shè)有上傳力筒，擊實筒蓋板頂部設(shè)有導(dǎo)桿，導(dǎo)桿上設(shè)有擊實錘，導(dǎo)桿上端設(shè)有限位器。試樣底座設(shè)有試樣外模具、試樣內(nèi)模具的圓形固定槽。

本實用新型所依附的主體儀器(空心圓柱扭剪儀)是一種尖端的土工試驗儀器，在國內(nèi)外均屬同類儀器中的先進(jìn)產(chǎn)品。然而由空心圓柱扭剪儀所提供的制作重塑樣的儀器，在擊實、搗平等方面有所欠缺，以至難以制取各向均勻的重塑樣，使得試驗結(jié)果的可靠性與精確性受到質(zhì)疑。針對這個問題，本擊實器經(jīng)過嚴(yán)密的力學(xué)分析，針對試驗特點，設(shè)計了最合理的方案：整平環(huán)的設(shè)計、動力部分的設(shè)計，以及制樣模具內(nèi)外延長筒的設(shè)計。各個設(shè)計環(huán)節(jié)合理而有效地利用了力學(xué)準(zhǔn)則及材料特性，從而達(dá)到了良好的試驗效果。在此后的試驗研究中，該擊實器不僅在使用上簡捷，便于操作，節(jié)約了試驗時間；更在制取均勻、達(dá)標(biāo)的重塑樣上達(dá)到了良好的效果。從而，為空心圓柱扭剪儀的重塑樣試驗提供了極大的幫助。

附圖說明

附圖是空心圓柱扭剪儀重塑樣擊實器及制樣模具；

圖中：試樣底座1、試樣外模具2、試樣內(nèi)模具3、土樣4、整平環(huán)5、下傳力筒6、上傳力筒7、外延長筒8、內(nèi)延長筒9、擊實筒蓋板10、擊實錘11、導(dǎo)桿、限位器13。

具體實施方式

如附圖所示，空心圓柱扭剪儀重塑樣擊實器包括模具和擊實器兩部份，模具包括試樣底座1、試樣外模具2、試樣內(nèi)模具3、外延長筒8、內(nèi)延長筒9，在試樣底座1上設(shè)有試樣外模具2、試樣內(nèi)模具3，樣外模具2上端設(shè)有外延長筒8，試樣內(nèi)模具3上端設(shè)有內(nèi)延長筒9，擊實器包括整平環(huán)5、下傳力筒6、上傳力筒7、擊實筒蓋板10、擊實錘11、導(dǎo)桿12，限位器13，下傳力筒6下端設(shè)有整平環(huán)5，擊實筒蓋板10下方設(shè)有上傳力筒7，擊實筒蓋板10頂部設(shè)有導(dǎo)桿12，導(dǎo)桿12上設(shè)有擊實錘11，導(dǎo)桿12上端設(shè)有限位器13。所述的試樣底座1設(shè)有試樣外模具2、試樣內(nèi)模具3的圓形固定槽。

本實用新型擊實器分大、小兩個尺寸，分別與空心圓柱大試樣(大樣尺寸：內(nèi)徑×外徑×高/160×200×400mm)和小試樣(小樣尺寸：內(nèi)徑×外徑×高/60×100×200mm)相對應(yīng)，這里介紹了大試樣擊實器的設(shè)計原理(小樣原理與大樣相同)。

整平環(huán)的設(shè)計

標(biāo)準(zhǔn)三軸試樣的直徑為39.1mm，整平環(huán)的直徑為38mm，制樣時橡皮膜與擊實器之間留出約0.5mm的間隙可使擊實器靈活出入，減少與橡皮膜之間的摩擦，避免橡皮膜受擊實器拉扯變形造成試樣局部缺陷。對于空心圓柱樣擊實器，因其試樣的橫截面為圓環(huán)形，整平環(huán)的形狀也必然要設(shè)計成為圓環(huán)形，整平環(huán)申入圓柱空腔后環(huán)與內(nèi)外橡皮膜之間仍各留有1mm的間隙便于操作。

動力部分的設(shè)計

對于標(biāo)準(zhǔn)三軸實驗的擊實器，擊實錘沿導(dǎo)桿下落，將重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，再將能量傳遞給整平環(huán)至土樣，以達(dá)到整平擊實的效果，通過導(dǎo)桿頂端的限位器來控制重錘下落的高度從而控制每一擊的擊實功。擊實錘的材料為不銹鋼(密度為7.9g/cm²)，質(zhì)量為311.2g，最大落距300mm，單位面積上的最大擊實功為：