[發(fā)明專(zhuān)利]制備不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410744237.0
• 申請(qǐng)日: 2014-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104697828A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭林;陳進(jìn)美;王軍;鄭敏
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 杭州斯可睿專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書(shū)利

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣的制作沒(méi)有一個(gè)規(guī)范設(shè)備，都是由實(shí)驗(yàn)人員手拿漏斗在試樣腔體上方撒落砂子，這種方法制出的試樣在各層次的密實(shí)度上無(wú)法做到均勻，而且操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員也有操作技巧上的要求，不利于在教學(xué)和研究中推廣。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠自動(dòng)化制作出更加準(zhǔn)確地模擬自然狀態(tài)土體的制備不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：制備不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣裝置，包括內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒外壁包裹內(nèi)乳膠膜，所述外筒內(nèi)壁襯有外乳膠膜，所述內(nèi)筒和外筒均設(shè)置于底座上，底座上設(shè)置有支架，支架包括豎向桿和橫向桿，所述橫向桿套接在豎向桿上，所述橫向桿上擺動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)桿，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的一端設(shè)置有漏斗，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漏斗移動(dòng)時(shí)，所述漏斗移動(dòng)的軌跡處于內(nèi)筒和外筒包圍形成的環(huán)形腔的正上方，所述橫向桿配置有第一驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)其沿豎向桿上下移動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿配置有第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)其繞橫向桿上的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部繞圓周擺動(dòng)。

本發(fā)明中，支架上的漏斗可以在第一驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下調(diào)整土體自然下落的高度，高度高則土體更加密實(shí)，高度低則土體更疏松，而且還可以在上下移動(dòng)中模擬更多的土體狀態(tài)；而第二驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)橫向桿轉(zhuǎn)動(dòng)則可以在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中對(duì)內(nèi)筒和外筒包圍形成的環(huán)形試樣區(qū)均勻撒落土體；通過(guò)該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)模擬不同密實(shí)度的試樣土體，而且模擬的精確度更高。

附圖說(shuō)明

?????下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

????圖1為本發(fā)明提供的制備不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣裝置的結(jié)構(gòu)平面示意圖。

圖2為圖1中的外筒的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖2的俯視圖。

圖4為圖2中的外弧形瓦的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖1中的內(nèi)筒的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5中的內(nèi)筒拆除一個(gè)內(nèi)弧形瓦后的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明提供的制備不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣裝置的外筒和內(nèi)筒結(jié)合后的結(jié)構(gòu)平面示意圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1-圖7所示，本發(fā)明提供的制備不同密實(shí)度空心圓柱砂土試樣裝置，包括內(nèi)筒1和外筒2，內(nèi)筒1外壁包裹內(nèi)乳膠膜，所述外筒2內(nèi)壁襯有外乳膠膜，所述內(nèi)筒1和外筒2均設(shè)置于底座3上，底座3上設(shè)置有支架4，支架4包括豎向桿5和橫向桿6，所述橫向桿6套接在豎向桿5上，所述橫向桿6上擺動(dòng)連接有轉(zhuǎn)動(dòng)桿7，轉(zhuǎn)動(dòng)桿7的一端設(shè)置有漏斗8，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿7轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漏斗8移動(dòng)時(shí)，所述漏斗8移動(dòng)的軌跡處于內(nèi)筒1和外筒2包圍形成的環(huán)形腔9的正上方，所述橫向桿6配置有第一驅(qū)動(dòng)裝置10驅(qū)動(dòng)其沿豎向桿5上下移動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿7配置有第二驅(qū)動(dòng)裝置11驅(qū)動(dòng)其繞橫向桿6上的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部繞圓周擺動(dòng)。

參照?qǐng)D1、圖2、圖7所示，為了使外乳膠膜能夠貼緊外筒，所述外筒上開(kāi)設(shè)有穿透筒壁的吸孔12，吸孔12的外側(cè)連接有吸嘴13，吸嘴13配置有抽吸泵。在實(shí)際操作中，外乳膠膜很難貼合到外筒2上，而采用抽吸泵抽吸吸孔12后，則可以將乳膠膜與外筒2之間的空氣抽走，使外乳膠膜與外筒2之間形成相對(duì)真空，此時(shí)外乳膠膜就能夠貼合在外筒2上，在本實(shí)施例中，為了使外乳膠膜上下都能夠貼合外筒，一般在外筒2上沿高度方向設(shè)置多個(gè)抽吸孔12。

參照?qǐng)D1所示，為了實(shí)現(xiàn)智能化控制，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置10和第二驅(qū)動(dòng)裝置11均與PLC13連接，并由PLC13控制第二驅(qū)動(dòng)裝置11的轉(zhuǎn)速和第一驅(qū)動(dòng)裝置10的上升下降速度，PLC13可以通過(guò)豎向桿5和橫向桿6的內(nèi)管與第一驅(qū)動(dòng)裝置10和第二驅(qū)動(dòng)裝置11連接。操作者只需向PLC13輸入程序，第一驅(qū)動(dòng)裝置10和第二驅(qū)動(dòng)裝置11即可按程序指令進(jìn)行動(dòng)作，從而可以進(jìn)行更加復(fù)雜而精確的動(dòng)作。

參照?qǐng)D1-7所示，為了使外筒2和內(nèi)筒1的安裝更加穩(wěn)固，所述外筒2由三瓣外弧形瓦21拼接而成，外筒2的外壁上圍繞三瓣外弧形瓦21箍緊有圓形箍14，所述內(nèi)筒1由三瓣內(nèi)弧形瓦101拼接而成，所述內(nèi)筒1中架設(shè)三腳支撐架15，三腳支撐架15包括柱桿16和橫向連接在柱桿16上的三根橫向支承桿17，所述柱桿16上沿高度方向至少連接有兩層橫向支承桿17，所述外弧形瓦21下部帶有拱形開(kāi)口22，所述底座3上設(shè)置有用于插接內(nèi)筒1的內(nèi)環(huán)形插接槽和用于插接外筒2的外環(huán)形插接槽。