[發明專利]全自動旋轉薄壁式切土器

有效

• 申請號: 201310571742.5
• 申請日: 2013-11-17
• 公開（公告）號: CN103558054A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 蘇占東;佴磊;夏京;呂巖;劉麗;王彤;李澤闖;王宏飛;毛文飛;黃耀龍;劉迪;柴新
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04
• 代理公司: 長春市四環專利事務所 22103
• 代理人: 張建成

技術領域

本發明涉及一種巖土工程三軸試驗土樣制備的裝置，特別涉及一種全自動旋轉薄壁式切土器，本發明適用于粘土和草炭土的三軸試驗土樣制備。

背景技術

目前，很多巖土工程對本構模型的研究和運用已漸趨成熟，在這個過程中人們更多地關注本構模型的選用和參數的求取，然而研究過程中的試驗顯得尤為重要，尤其是原裝樣的制備，通常情況下，人們運用的是QI-1型切土器，將原裝樣固定在上下托盤上，通過轉動托盤切削土樣，最后將土樣切削成所需直徑的圓柱狀土樣，但是，在制樣過程中由于要不停地轉動中軸，使土樣由棱柱狀逐漸變成圓柱狀，在此過程中，稍有不甚極有可能破壞原有土樣的結構和狀態，另外，切削土樣過程中，土工刀需要一直與靠板接觸來保證土樣的直徑，但是靠板和土工刀接觸的時候容易磨擦損耗靠板，最后切取的土樣難以保證精度要求，對最終的試驗結果造成影響。

發明內容

為了克服現有切土器中軸轉動帶來土樣的擾動和破壞以及土樣直徑精度難以保證的不足，本發明提供一種切土器，該切土器不僅能夠避免中軸轉動帶來土樣的破壞和擾動而且還能快速準確地制備所需直徑的土樣。

本發明是由電動機、土樣上盤固定桿、剛性空心螺栓中軸、頂板、齒狀螺母、連接桿、切土刀固定盤、弧形薄壁切土刀、土樣下盤固定桿、支撐桿、圓柱形驅動齒輪和底板構成，頂板與底板之間通過支撐桿連接，剛性空心螺栓中軸固定于頂板上，連接桿的上端與齒狀螺母固定連接，連接桿的下端與切土刀固定盤固定連接，弧形薄壁切土刀通過螺栓與切土刀固定盤連接，土樣上盤固定桿穿過剛性空心螺栓中軸，土樣下盤固定桿固定在底板上，土樣上盤固定桿與土樣下盤固定桿相對設置，土樣上盤固定桿穿過剛性空心螺栓中軸與土樣下盤固定桿一起將土樣固定；電動機設置在頂板上，圓柱形驅動齒輪位于頂板的下部，電動機的輸出軸與圓柱形驅動齒輪聯接，圓柱形驅動齒輪與齒狀螺母的外齒嚙合在一起；齒狀螺母螺接在剛性空心螺栓中軸外；齒狀螺母在圓柱形驅動齒輪的帶動下，可以沿剛性空心螺栓中軸上、下移動。

本發明的工作過程：

啟動電動機，電動機帶動帶動圓柱形驅動齒輪順時針轉動時，進而帶動嚙合的齒狀螺母轉動，進而帶動下方的弧形薄壁切土刀在轉動的同時向下移動，切削土樣；當電動機帶動圓柱形驅動齒輪逆時針轉動時，帶動弧形薄壁切土刀向上移動，上升到一定高度時，取下所需土樣。土樣是由土樣上盤固定桿穿過剛性空心螺栓中軸與土樣下盤固定桿一起固定。

本發明的有益效果是：

弧形薄壁切土刀在旋轉的同時下切土樣可以減輕對原狀土樣的擾動，同時切土刀直接與土樣接觸，保證了土樣的直徑精度要求。

附圖說明

圖1是本發明的主視圖。

圖2是圖1中的I——I剖視圖。

圖3是本發明的俯視圖。

圖中：1-電動機，2-土樣上盤固定桿，3-剛性空心螺栓中軸，4-頂板，5-齒狀螺母，6-連接桿，7-切土刀固定盤，8-弧形薄壁切土刀，9-土樣下盤固定桿，10-支撐桿，11-圓柱形驅動齒輪，12-底板。

具體實施方式

請參閱圖1、圖2和圖3所示，本實施例是由電動機1、土樣上盤固定桿2、剛性空心螺栓中軸3、頂板4、齒狀螺母5、連接桿6、切土刀固定盤7、弧形薄壁切土刀8、土樣下盤固定桿9、支撐桿10、圓柱形驅動齒輪11和底板12構成，頂板4與底板12之間通過支撐桿10連接，剛性空心螺栓中軸3固定于頂板4上，四根連接桿6的上端與齒狀螺母5固定連接，四根連接桿6的下端與切土刀固定盤7固定連接，弧形薄壁切土刀8通過螺栓與切土刀固定盤7連接，土樣上盤固定桿2穿過剛性空心螺栓中軸3，土樣下盤固定桿9固定在底板12上，土樣上盤固定桿2與土樣下盤固定桿9相對設置，土樣上盤固定桿2穿過剛性空心螺栓中軸3與土樣下盤固定桿9一起將土樣固定；電動機1設置在頂板4上，圓柱形驅動齒輪11位于頂板4的下部，電動機1的輸出軸與圓柱形驅動齒輪11聯接，圓柱形驅動齒輪11與齒狀螺母5的外齒嚙合在一起；齒狀螺母5螺接在剛性空心螺栓中軸3外；齒狀螺母5在圓柱形驅動齒輪11的帶動下，可以沿剛性空心螺栓中軸3上、下移動。

本實施例的工作過程：

啟動電動機1，電動機1帶動帶動圓柱形驅動齒輪11順時針轉動時，進而帶動嚙合的齒狀螺母5轉動，進而帶動下方的弧形薄壁切土刀8在轉動的同時向下移動，切削土樣；當電動機1帶動圓柱形驅動齒輪11逆時針轉動時，帶動弧形薄壁切土刀8向上移動，上升到一定高度時，取下所需土樣。