一种土样击实器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种土样击实器，包括至少一个中心穿孔的重锤、击实棒、压力承载部。压力承载部包括中心穿孔的上压力承载盘、中心穿孔的薄片和下压力承载盘；薄片固定连接在下压力承载盘上，上压力承载盘和薄片之间通过弹簧将二者固定连接，下压力承载盘上装有压力传感器和压力显示器。击实棒穿过上压力承载盘、弹簧、薄片、与下压力承载盘固定连接。本实用新型克服了传统击实器制备土样强度不均、高度不一的不足，可得到多个具有一定强度的土样。
【专利说明】一种土样击实器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土壤学的土壤物理分析及土力学的击实试验领域，具体涉及一种土力学中土样的击实试验设备。
【背景技术】
[0002]三轴压缩实验广泛用于岩土工程中，涉及土体强度等物理力学参数的确定。在利用三轴压缩实验测定土体的物理力学指标时，土样的制备是该实验能否准确测出所需土体物理力学指标的关键，所制备的土样要求具有一定的表面平整度、强度和韧性。击实力大小不同，击实次数不同，所制备的土样强度相差较大，故所测出的土体物理力学参数的误差较大。
[0003]目前，实验室使用的击实器多由重锤，击实棒，压力承载盘构成，手持重锤到达一定高度，使其自由下落，重锤敲击压力承载盘使土样击实，但所制备的土样强度难以量化，完全凭经验去控制重锤下落的高度和次数，由此，难免会造成所制的土样强度不均，高度不一，难以得到多个所需强度土样，影响三轴压缩实验测定土的物理力学指标的准确性。
实用新型内容
[0004]本实用新型目的在于提供一种土样击实器，以解决上述问题。
[0005]本实用新型提供了一种土样击实器，包括至少一个中心穿孔的重锤、击实棒、压力承载部，其特征在于:其中，压力承载部包括中心穿孔的上压力承载盘、中心穿孔的薄片和下压力承载盘；薄片固定连接在下压力承载盘上，下压力承载盘上装有压力传感器和压力显示器，下压力承载盘和薄片固定连接的区域为贴合区域，下压力承载盘和薄片非接触区域为外围区域，压力传感器安装在下压力承载盘和薄片中间的贴合区域，压力显示器安装在外围区域。
[0006]上压力承载盘和薄片之间通过弹簧将二者固定连接，击实棒自上而下，穿过上压力承载盘、弹簧、薄片、与下压力承载盘固定连接。
[0007]另外，本实用新型的土样击实器还具有这样的特征:弹簧长度为薄片上方击实棒长度的1/2-1/5，优选1/3-1/4，使用时，中心穿孔的重锤从上压力承载盘上方套入击实棒。
[0008]实用新型作用与效果
[0009]根据本实用新型提供的土样击实器的构造，由于在下压力承载盘上设置有压力传感器及压力显示器，可计算得到所击打土样的强度，直观的得到一系列强度均一的土样。
[0010]另外，由于在下压力承载盘与弹簧之间设置一薄片，使压力传感器及土样受力均匀，提高结果的准确性，在上压力承载盘和薄片之间设置一弹簧，可减缓对下压力承载盘的冲击，起到保护压力传感器和压力显示器的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型在实施例中的土样击实器结构示意图；[0012]图2为本实用新型在实施例中的土样击实器上部结构示意图；以及
[0013]图3为本实用新型在实施例中的土样击实器下部结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0015]如图1所示的土样击实器的结构示意图，结合图2和图3，本实施例提供的土样击实器I为:包括至少一个中心穿孔的重锤16、击实棒10以及压力承载部，其中，压力承载部包括中心穿孔的上压力承载盘11、中心穿孔的薄片13和下压力承载盘14，上压力承载盘11和薄片13之间通过弹簧12将二者焊接连接，弹簧12的长度为薄片13上方击实棒长度的1/3，薄片13和下压力承载盘14焊接连接，下压力承载盘14和薄片13固定连接的区域为贴合区域，下压力承载盘14和薄片13非接触区域为外围区域，下压力承载盘14上装有压力传感器18及压力显示器15，压力传感器18安装下压力承载盘14和薄片13中间的贴合区域，压力显示器安装在外围区域，击实棒10下端具有螺纹结构19，与下压力承载盘14上的螺纹击实棒接口 17螺纹匹配连接，使用时，根据经验从多个重锤中选定一个重量适宜的重锤16，从上压力承载盘11上方装入击实棒10。
[0016]取待制备土样，将下压力承载盘平放于在装好待制备土样的三瓣膜上，保持击实器I与三瓣膜处于同一条直线，根据所需土样强度的理论值I及土样底面积S计算得到所需理论压力P，根据经验从多个重锤中选定一个重量适宜的重锤16，根据重锤16的质量m、弹簧12弹力F及所需理论压力P，计算出重锤16下降高度h和击打的次数n，将重锤16放置到击实棒高度h处，使其自然降落，重锤下落至下压力承载盘14上时，压力显示器15的显示数Sp1，再次将重锤提升至相同高度，使其自由下落，压力显示器15显示数P2，重复该
击打操作η次，得到η个pn (n e [1，η] ), 土样受到击打的总压力为P总=PjP2+......+ρη，所
制得土样的强度为Ι.=Ρ,6/S，所制备土样强度与所需土样强度的理论值误差为1?/1，如果误差范围在该土样误差范围之内，即得到所需强度的土样。对其他土样依次进行该操作，即可得到一组相同强度的土样。
[0017]实施例作用与效果
[0018]根据本实用新型提供的土样击实器的构造，由于在下压力承载盘上设置有压力传感器及压力显示器，可计算得到所击打土样的强度，得到一系列强度均一的土样。
[0019]由于在下压力承载盘与弹簧之间设置一薄片，使压力传感器及土样受力均匀，提高结果的准确性，在上压力承载盘和薄片之间设置弹簧，可减缓对下压力承载盘的冲击，起到保护压力传感器和压力显示器的作用。
[0020]本实用新型的土样击实器弹簧长度的还可以设置为薄片上方击实棒长度的1/2至1/5之间的任意位置。
[0021]当然本实用新型所涉及的土样击实器并不仅仅限定于上述实施例中的结构。以上内容仅为本实用新型构思下的基本说明，而依据本实用新型的技术方案所作的任何等效变换，均应属于 本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种土样击实器，用于土力学实验中制备所需土样，包括中心穿孔的重锤组、击实棒以及压力承载部，其特征在于: 其中，所述压力承载部包括中心穿孔的上压力承载盘、中心穿孔的薄片和下压力承载盘； 所述薄片固定连接在所述下压力承载盘上，所述上压力承载盘和所述薄片之间通过弹黃将二者固定连接； 所述下压力承载盘上装有压力传感器和压力显示器，所述压力显示器显示所述重锤击打所述土样的压力； 所述击实棒穿过所述上压力承载盘、所述弹簧、所述薄片、与所述下压力承载盘固定连接; 所述重锤从所述上压力承载盘上方套入所述击实棒。
2.根据权利要求1所述土样击实器，其特征在于: 其中，所述下压力承载盘和所述薄片固定连接的区域为贴合区域，所述下压力承载盘和所述薄片非接触区域为外围区域； 所述压力传感器安装在所述下压力承载盘和所述薄片中间的所述贴合区域，所述压力显示器安装在所述外围区域。
3.根据权利要求1所述土样击实器，其特征在于: 其中，所述弹簧长度为所述薄片上方所述击实棒长度的1/2-1/5。
【文档编号】G01N1/28GK203534882SQ201320690461
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】康帅, 刘佳, 丁勇, 张腾瑜, 翟福宁 申请人:上海理工大学