一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置

1.本实用新型涉及岩土工程设备技术领域，具体为一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置。


背景技术：

2.三轴试验一般指三轴压缩试验，是在岩土工程中测定土体抗剪强度的常用方法。以往三轴试验圆柱体粉砂土试验土样制备是先将取回来的圆柱体形土进行切割，一般用仪器将其切割成若干份，形成非圆柱体形试样，然后将其放在切土盘上，切土盘下部一般用钉盘（圆形）用来固定土，土上部也用钉盘压紧固定，通过转动中轴，用钢丝锯以及切土刀进行削剪，经过不断反复操作，将土削剪成所需要直径的圆柱体试样，然后取下，在外面套上固定环，进一步切割直至得到所需高度的圆柱体试样。这种方法缺点是用钢丝锯以及切土刀削剪时，难以做到将各个截面尺寸一致，表面齐整，而且钉盘压紧的方式令削剪时对土样扰动较大，影响试验结果。采用转动中轴的方式，由于试验操作人员技术上、力量上参差不齐在速度上把握不好，在削剪过程中很容易造成表面破损。此外，对于试验数量庞大的项目，采用这种方法工作效率比较低，而且整个切割过程浪费了大量的时间与人力，到最后还会截取部分土，浪费土样。基于此，为了有效的制备所需一定直径、高度的三轴试验粉砂土圆柱体试验土样，减少对试样的扰动，提高工作效率，提高试验土样表面的平整度，有效利用原样土。本实用新型专利提出了一种属于岩土工程制备试验样本装置技术领域，具体是一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置，解决了现有技术中的不足。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置，包括底座；底座座体正下方设置有4根支撑腿，支撑腿与地面接触位置设置有垫脚，底座座体左侧设置有第一固定组件，第一固定组件后侧设置有控制箱，控制箱内设置有显示屏、控制旋钮、按钮，第一固定组件右侧的座体开设有凹槽，凹槽左侧设置有第一隔板，第一隔板与底座中间设置有辅助组件，第一隔板右侧设置有第二固定组件，凹槽后侧位置设置有第二隔板，第二隔板与凹槽中间设置有切削组件；
5.所述第一固定组件包括第一固定台，第一固定台中心开设圆形凹槽，凹槽内安装有第一固定套筒，第一固定套筒内设置有圆形第一卡筒；
6.所述辅助组件包括滑台，滑台左侧设置有与底座的凹槽内壁固定连接的液压杆，滑台正上方设置有2根规格相同的伸缩杆，伸缩杆正上方设置有辅助板；
7.所述第二固定组件包括第二固定台，第二固定台中心开设圆形凹槽，凹槽内安装有第二固定套筒，第二固定套筒内设置有圆形第二卡筒，第二固定台正下方设置有第一滑块，第一滑块和第二固定台固定连接，第一滑块中心设置有第一螺纹柱，第一螺纹柱的前后
侧设置2根滑杆，滑杆、第一螺纹柱左端套设在第一隔板内，第一螺纹柱柱体与设置在底座内的第一电机转轴固定连接；
8.所述切削组件包括第二滑块5，第二滑块中心设置有第二螺纹柱，第二螺纹柱左端的底座内部设置有第二电机，第二电机转轴和第二螺纹柱柱体固定连接，第二滑块正上方中心位置设置有刀架固定台，刀架固定台呈放倒的“l”型，刀架固定台正下方设置有4根规格相同的升降杆，刀架固定台通过升降杆和第二滑块固定连接，刀架固定台内设置有第三滑块，第三滑块中心设置有第三螺纹柱，第三螺纹柱与刀架固定台内的第三电机转轴固定连接，第三滑块块体正上方设置有刀片，第三螺纹柱一端设置有挡板，第三螺纹柱嵌设在挡板内，挡板和刀架固定台固定连接。
9.进一步的，所述支撑腿和垫脚接触位置设置有弹簧。
10.进一步的，所述第一卡筒、第二卡筒内壁设置有气囊垫。
11.进一步的，所述第一卡筒、第二卡筒分别于第一固定台、第二固定台内的马达转轴固定连接且2个马达规格相同。
12.进一步的，所述螺纹柱、滑杆表面套设有伸缩式防护管。
13.进一步的，所述第二滑块正下方设置有滑轮，滑轮正下方设置有滑轨，滑轮在滑轨内滑动。
14.进一步的，所述第三滑块表面开设多个等规格、等间距的盲孔，刀片通过螺栓固定在第三滑块的盲孔内。
15.本实用新型的有益效果:本实用通过在卡筒内置气囊垫，气囊垫充气后贴紧放置于卡筒内的形状不规则样土，避免超载的压力破碎样土；辅助组件内的辅助板在伸缩杆的带动下方便将体积较大的样土放入卡筒内；同时定位样土正处于卡筒中心，第一电机驱动第一螺纹柱旋转；与第一螺纹柱旋合的第一滑块带动第二固定台固定样土，匀速向样土移动的第二固定台，避免样土被挤压破碎，第一滑块块体内的滑杆承载滑块和第二固定组件的重力，避免第一螺纹柱损坏；第二螺纹柱在第二电机的带动下旋转，与第二螺纹柱旋合的第二滑块带动刀架固定台在第二螺纹柱内左右移动，第二滑块下方设置的滑轮在滑轨内滑动，滑轮承载部分切削组件自重，避免第二螺纹柱损坏，同时第二滑块在螺纹柱内循序移动，一方面方便不同体积的样土的切削，另一方便循序移动的切削组件防止样土被刀片损毁，避免影响取样效率和效果。
16.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
17.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
18.图1是本实用新型一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置的整体结构示意图；
19.图2是本实用新型一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置的底座内部示意图；
20.图3是本实用新型一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置的切削组件结构示意图。
21.图中标号说明：1、底座；11、支撑腿；12、第一隔板；13、第二隔板；2、控制箱，3、第一固定组件；31、第一固定套筒；32、气囊垫；33、第一卡筒；34、第一固定台；4、第二固定组件；41、第二固定台；42、滑杆；43、第一滑块；44、第一电机；45、第一螺纹柱；5、切削组件；501、第二电机；502、第二螺纹柱；503、第二滑块；504、第三电机；505、第三螺纹柱；506、刀片；507、挡板；508、第三滑块；509、刀架固定台；510、滑轮；511、升降杆；512、滑轨；6、辅助组件；61、辅助板；62、液压杆；63、伸缩杆；64、滑台。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.请参阅图1
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3：一种用于三轴试验粉砂土圆柱体试验土样自控式制备装置，包括底座1；底座1座体正下方设置有4根支撑腿11，支撑腿11与地面接触位置设置有垫脚，底座1座体左侧设置有第一固定组件3，第一固定组件3后侧设置有控制箱2，控制箱2内设置有显示屏、控制旋钮、按钮，第一固定组件3右侧的座体开设有凹槽，凹槽左侧设置有第一隔板12，第一隔板12与底座1中间设置有辅助组件6，第一隔板12右侧设置有第二固定组件4，凹槽后侧位置设置有第二隔板13，第二隔板13与凹槽中间设置有切削组件5；
25.所述第一固定组件3包括第一固定台34，第一固定台34中心开设圆形凹槽，凹槽内安装有第一固定套筒31，第一固定套筒31内设置有圆形第一卡筒33；
26.所述辅助组件6包括滑台64，滑台64左侧设置有与底座1的凹槽内壁固定连接的液压杆62，滑台64正上方设置有2根规格相同的伸缩杆63，伸缩杆63正上方设置有辅助板61；
27.所述第二固定组件4包括第二固定台41，第二固定台41中心开设圆形凹槽，凹槽内安装有第二固定套筒，第二固定套筒内设置有圆形第二卡筒，第二固定台41正下方设置有第一滑块43，第一滑块43和第二固定台41固定连接，第一滑块43中心设置有第一螺纹柱45，第一螺纹柱45的前后侧设置2根滑杆42，滑杆42、第一螺纹柱45左端套设在第一隔板12内，第一螺纹柱45柱体与设置在底座1内的第一电机44转轴固定连接；
28.所述切削组件5包括第二滑块503，第二滑块503中心设置有第二螺纹柱502，第二螺纹柱502左端的底座1内部设置有第二电机501，第二电机501转轴和第二螺纹柱502柱体固定连接，第二滑块503正上方中心位置设置有刀架固定台509，刀架固定台509呈放倒的“l”型，刀架固定台509正下方设置有4根规格相同的升降杆511，刀架固定台509通过升降杆511和第二滑块503固定连接，刀架固定台509内设置有第三滑块508，第三滑块508中心设置有第三螺纹柱505，第三螺纹柱505与刀架固定台509内的第三电机504转轴固定连接，第三滑块508块体正上方设置有刀片506，第三螺纹柱505一端设置有挡板507，第三螺纹柱505嵌设在挡板507内，挡板507和刀架固定台509固定连接。
29.所述支撑腿11和垫脚接触位置设置有弹簧。
30.设置弹簧，缓冲装置工作过程中的震动，避免支撑腿11磨损垫脚。
31.所述第一卡筒33、第二卡筒内壁设置有气囊垫32。
32.采用气囊垫32来固定样土，避免样土采用机械方式固定造成样土崩散。
33.所述第一卡筒33、第二卡筒分别和第一固定台34、第二固定台41内的马达转轴固定连接且2个马达规格相同。
34.同向，同速马达驱动第一卡筒33、第二卡筒转动，防止样土在切削过程中，因为不同向，同速马达驱动造成样土碎裂，同时双马达旋转，防止样土固定在单个旋转的套筒内被旋转应力损毁。
35.所述螺纹柱、滑杆42表面套设有伸缩式防护管。
36.设置防护管，避免样土切削过程中的粉尘散落在螺纹柱和滑杆42表面，防止装置损坏。
37.所述第二滑块503正下方设置有滑轮510，滑轮510正下方设置有滑轨512，滑轮510在滑轨512内滑动。
38.第二滑块503下方设置滑轮510，承载部分切削组件5的重量，避免第二螺纹柱502损坏，同时滑轮510在滑轨512内滑动，定位第二滑块503，防止第二滑块503倾斜。
39.所述第三滑块508表面开设多个等规格、等间距的盲孔，刀片506通过螺栓固定在第三滑块508的盲孔内。
40.第三滑块508的块体内设置的盲孔安装多个刀片506，方便定距离裁剪需要的样土长度。
41.本实用新型的工作原理：使用本实用新型，首先将样土放置在辅助板61内，通过控制箱2调整辅助板61下方的伸缩杆63的升起，使样土和第一固定组件3的卡筒33中心处于同一直线内，通过控制箱2启动第一电机44旋转，第一电机44带动第一螺纹柱45旋转，在第一螺纹柱45内旋合的第一滑块43在第一螺纹柱45内移动，第一滑块43带动第二固定台41移动至样土另一端，此时样土两端处于第一固定台34和第二固定台41中心，气囊垫32充气固定样土，通过控制箱2启动马达开关，马达带动样土旋转，然后通过控制箱2启动第二电机501开关，第二电机501带动第二螺纹柱502旋转，与第二螺纹柱502旋合的第二滑块503带动刀架固定台509移动至样土一端，通过第三电机504带动的第三滑块508将刀片506移动至旋转的样土，然后再次启动二电机501开关，第二电机501带动第二螺纹柱502旋转，与第二螺纹柱502旋合的第二滑块503带动刀架固定台509循序移动至样土另一端，完成所需直降样土的切削，切削完成后，在第三滑块508内根据所需长度安装另一个刀片506，同时通过控制箱2调整辅助板61下方的伸缩杆63的升起，使辅助板61正处于样土下方，控制第三电机504旋转将样土切断，切断的样土掉落在辅助板61内，完成所需长度和直径的样土的切削过程。
42.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利
要求。
43.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。