[發明專利]一種自動土工試驗制樣機及制樣方法

無效

• 申請號: 201310031768.0
• 申請日: 2013-01-28
• 公開（公告）號: CN103076219A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 阮濱;陳國興;王志華;王炳輝
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 馮慧

技術領域

本發明涉及一種自動土工試驗制樣機及制樣方法，屬于土工試驗土樣制作技術領域。

背景技術

目前，在很多土木類科研院所都有空心圓柱扭剪儀，三軸儀，共振柱，需要用土重塑成試樣來研究土的各種性質。土的成樣質量對于能否做出準確的土工實驗數據非常重要。因此，土樣的制作成了能否使試驗成功的一項關鍵的因素。

如今大多數土工試驗的重塑制樣基本都是手動制樣，手動制樣耗時耗力，不同的人制的土樣可能差別很大，同一個人不同時候做的土樣可能質量也會有很大的差別。而且手動制樣中存在很多不規范或者不可避免的技術缺陷。例如，制樣都會分層來放土料，假設分四層放置，放料時由于手動，難免每層放料時的分布的土不均勻，這就造成壓實時土樣出現局部質量過大現象，造成實驗數據的不理想。在砸樣過程中由于手扶砸樣器，難免會出現砸樣時偏離軸心位置，造成土樣的局部密實度差別很大。在手動砸樣時由于力道控制不夠精確，會出現過砸或者少砸的現象，如果過砸，那么土樣就要重新制作，浪費時間與體力。在層與層之間掃毛過程當中，常常也出現銜接不均勻的現象，使得在試驗過程中造成數據不理想或者試驗失敗。如今即使有使用制樣機來制樣的，也是自動化程度很低，夾雜著很多人力，而且制樣設備只能制作某種土、某種大小的土樣。

為了提高制樣的質量，提高工作效率、降低勞動成本和勞動強度，迫切需要科學、自動化的制樣儀器。但是，如今國內尚未有這種自動化制樣儀器。

發明內容

本發明目的是針對現有技術存在的缺陷提供一種自動土工試驗制樣機及制樣方法，本發明科學合理，自動化程度較高的制樣機，適用于多種土，多種尺寸土樣的制樣需求，而且儀器簡單易操作。

本發明為實現上述目的，采用如下技術方案：

本發明一種自動土工試驗制樣機，其特征在于包括壓實器、掃毛器、伸縮器、轉盤、激振器、漏斗、土樣模具、轉盤底座、支架、放料槽和模具底座，其中伸縮器設置于支架上部，壓實器和掃毛器分別通過伸縮轉動桿與伸縮器連接，轉盤底座設置支架底部，轉盤底座的上部設置轉盤，土樣模具通過模具底座設置于轉盤上部，放料槽的一端與土樣模具對應設置，放料槽的另一端與漏斗的出料口對應設置并設置激振器；激振器將漏斗內的物料通過放料槽抖入土樣模具，伸縮器將壓實器或掃毛器推至土樣模具正上方，由伸縮轉動桿帶動壓實器或掃毛器進行旋轉壓實或轉動掃毛。

所述漏斗上還設置漏斗閥門開關和電子稱。

所述壓實器為實心壓實器或者空心壓實器。

所述掃毛器為實心掃毛器或者空心掃毛器。

一種自動土工試驗制樣機的制樣方法如下：

將料放入漏斗中，打開漏斗閥門開關，料由漏斗放入放料槽，采用電子秤計重料達到預設的重量時漏斗閥門自動關閉；由激振器將料抖入土樣模具；由伸縮器將壓實器推至土樣模具正上方，由伸縮轉動桿帶動壓實器將土樣模具內的料進行旋轉壓實至指定高度；再提出壓實器，由伸縮器將掃毛器推至土樣模具正上方，由伸縮轉動桿推動掃毛器至土樣模具內進行轉動掃毛，然后提出掃毛器。

本發明的優點和效果在于：

1.由于可控伸縮轉動桿可伸縮任意長度，因此制樣時不局限于分層的層數，理論上可以分無數層，這樣可以使層與層之間盡量均勻，又因為振實過程中有旋轉功能，可以使土體在每層分布上均勻分布。

2.由于可控伸縮轉動桿的可控性，避免了在砸試樣是出現的過砸或者少砸現象。

3.由于每層放料時可以分很多次放料，同樣不局限于放料次數，模具底部有轉盤同樣可以根據放料的次數設定轉一圈的轉動次數，保證的每層放料時盡可能的均勻。

4.由于壓實器和掃毛器垂直于模具，因此在壓實或者掃毛的過程中克服了出現偏離軸線的現象。

5.由于壓實器、掃毛器和模具的可替換性，不局限于制作一種類型的土樣，只需換不同的型號，即可制作不同型號的土樣，這樣節省了空間和制作成本。

6.由于掃毛器的設置，有效的解決了分層制樣時出現的層與層有效接觸不良的問題。

附圖說明

圖1——本發明的結構示意圖；

圖2——空心壓實器套裝和空心掃毛器套裝；

圖3——實心壓實器套裝和實心掃毛器套裝；

圖4——制樣模具套裝；

圖5——模具底座。