[實用新型]高密封性制樣裝置

有效

• 申請號: 201520396090.0
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN204758367U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 董全楊;孫奇;蔡袁強;王軍;楊園野
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 鄭書利

技術領域

本實用新型涉及一種高密封性制樣裝置，該制樣裝置屬于室內土力學試驗設備，尤其涉及砂土，粉土等顆粒狀材料試樣的制備。本實用新型還涉及一種采用上述高密封性制樣裝置制樣的方法。

背景技術

目前室內土力學單元體試驗中，試樣制備是試驗成功的關鍵環節，對于三軸儀、共振柱等常用的試驗儀器，常需制備圓柱形試樣，而試樣的尺寸標準程度、相對密實度控制及均勻性對于試驗結果具有非常重要的影響。在試驗中制樣采用的橡皮膜需要借助剛性模具的支撐來裝填試樣，因此在制樣的過程中，使橡皮膜貼緊剛性模具就顯的尤為必要。

在傳統的制樣模具中，兩瓣模具的接觸處為金屬平行接觸，密封性較差，橡皮膜與制樣模具間存在孔隙，制得的試樣橫截面尺寸不標準，以致無法嚴格的控制試樣的相對密實度，尤其是松散顆粒狀材料試樣的制備，誤差更大。為了達到理想的制樣效果，一般所采取的措施是在剛性制樣模具中間位置設置一個抽氣孔，在制樣的時候，將抽氣孔連接到外界提供的持續負壓系統上，使橡皮膜和剛性制樣模具之間存在持續的負壓，以達到橡皮膜與剛性制樣模具貼緊的目的。持續的負壓需要大小可調的負壓系統，避免因較大負壓的突然施加引起橡皮膜破損。

另外，由于傳統的試樣制備人為操作對試樣的均勻性影響較大，不同人員制得的試樣不盡相同，試驗結果的可重復性對試驗人員的熟練程度有較高的依賴性。

綜上所述，目前已知的砂土制樣模具普遍存在氣密性不足，必須依靠持續負壓系統才能制備出理想試樣的缺點。且試樣的均勻性及試驗結果的可重復性對試驗人員有較高的依賴性。

實用新型內容

針對上述現有技術存在的缺點，本實用新型提供所要解決的技術問題是提供一種高密封性制樣裝置，該裝置制成的試樣更加均勻、尺寸能夠嚴格合乎要求，而且操作更加方便，能夠更加容易控制試樣的相對密實度。本實用新型所要解決的技術問題還包括提供一種采用上述高密封性制樣裝置制樣的方法。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：高密封性制樣裝置，包括底座、多瓣弧形瓦模具、頂帽、擊實導桿和卡位器，多瓣所述弧形瓦模具對接并包圍形成圓筒，圓筒套接在底座的凸臺上，所述頂帽設置于圓筒頂端，圓筒內側襯有橡皮膜，橡皮膜上端向外翻折并套在圓筒外側壁上，所述弧形瓦模具對接處氣密封，所述弧形瓦模具上帶有抽氣孔，所述橡皮膜下端套接在底座的凸臺上并由第一密封圈箍緊，所述擊實導桿下端帶有與圓筒截面匹配的圓形擊頭，所述擊實導桿的圓形擊頭以上設置有卡板，所述卡位器由兩瓣半圓形板構成，兩瓣半圓形板的直徑大于圓筒上端出口的直徑，所述兩瓣半圓形板中心開設有可穿過擊實導桿局部的圓形插孔，所述擊實導桿上、卡板的上方套接有擊實錘，所述底座上、橡皮膜內設置有透水石，所述圓筒與橡皮膜包圍形成密閉空間，所述底座和頂帽上均開設有側向開口的內壓通道，內壓通道與橡皮膜包圍的內腔導通。

本實用新型還提供了采用上述高密封性制樣裝置制樣的方法包括如下步驟：

（1）檢查橡皮膜的氣密性，將完好的橡皮膜套在底座的凸臺上并采用第一密封圈箍緊，第一密封圈所在高度位置與各弧形瓦模具底部的密封圈卡槽位置對準；

（2）將各弧形瓦模具底部的密封圈卡槽對準已箍在底座上的第一密封圈，慢慢用手壓緊后，套上喉箍并鎖緊，將各弧形瓦模具相互對接形成圓筒，對接時豎向凸起卡入嵌有橡膠密封墊的豎向卡槽中形成氣密封，從而使制樣模具底部和側面形成氣密封；

（3）將上部的橡皮膜由里向外翻轉并套在制樣模具頂端外圍，調整橡皮膜使其平整，在橡皮膜和弧形瓦模具之間形成封閉空間；

（4）利用吸耳球從弧形瓦模具的抽氣孔中抽氣，使橡皮膜貼附在弧形瓦模具上；

（5）按順序在橡皮膜內放入試樣底部的透水石和濾紙；

（6）根據計劃裝填的相對密實度，計算所需要的顆粒材料質量，稱量后，將試樣材料均等分為若干份，用漏斗將試樣材料逐份裝入；

（7）將第一份試樣材料倒入橡皮膜中并將試樣材料頂面攤平，將卡位器卡在擊實導桿最上端的卡位槽后，豎直的放入制樣模具內腔，提起擊實錘，多次輕擊，觀察到卡位器緊密接觸制樣模具頂沿時，提出擊實導桿；

（8）重復步驟（7）將第二份試樣材料以及之后的試樣材料裝入橡皮膜內并擊實；

（9）按順序在橡皮膜內放入試樣頂部的濾紙和透水石，安裝試樣頂帽使其平整，翻轉圓筒頂端的橡皮膜，使其平整包裹頂帽，將密封圈箍緊在頂帽的橡皮膜上；