一种实验室相似材料试件自动化制备装置

1.本发明属于实验室试件制备领域，具体涉及一种实验室相似材料试件自动化制备装置。


背景技术：

2.在土木工程等相关专业中，混凝土是最主要的工程材料之一，它具有原料丰富、价格低廉、生产工艺简单等特点，同时还具有抗压强度高、耐久性好、强度等级范围宽等特性，这些特点使得混凝土材料的应用范围十分广泛，因此混凝土构件性能试验研究是相关领域的一项重要的研究内容，尤其在地下岩石类材料的各种工作性能研究中，由于受到开采、场地和运输等的限制，往往采用相似的模型材料来代替其研究，而混凝土材料则被经常被用于当作相似模型材料在实验室中进行制备。
3.在对混凝土的一些物理力学性能测试研究或相似模型材料研究中，往往需要在实验室少量制备符合多种基本参数的试件，而目前实验室制备试件的各种装备不能很精确的控制制备试件的配合比等基本参数，而且目前的制备试件装置大都需要进行人工制备清洗，对人工工作量提出了较高要求，为解决该问题，需要提供一种通用性好、结构简单、参数控制精准、可实现自清洗、减少人工工作量的实验室制备试件的装置。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种实验室相似材料试件自动化制备装置。
5.上述一种实验室相似材料试件自动化制备装置，所述入料装置系统包括固体入料控制系统和液体入料控制系统，固体入料控制系统包括在两个一定高度圆形料板内部使用料板分成几个相对独立的固体材料放置仓室，每个固体材料放置仓室底部都设有称重传感器，每个固体材料放置仓室下部设有固体材料自动化出料口，液体入料控制系统包括需外接液体压力罐的液体喷淋装置，液体喷淋装置中设有液体流量计，喷淋装置分为液体喷淋入料口和自动调节角度的高压冲洗喷头，液体喷淋入料口为所需液体进行喷雾式入料的形态，自动调节角度的高压冲洗喷头为利用冲洗水水进行高压喷射清洗下部装置的形态。
6.上述一种实验室相似材料试件自动化制备装置，所述防尘降噪装置位于入料装置系统和搅拌装置系统中间，由双层透明亚克力板构成。
7.上述一种实验室相似材料试件自动化制备装置，所述搅拌装置系统包括驱动电机、搅拌机构、传感器、清洗废料出料口和搅拌物自动化出料口，搅拌机构包括搅拌轴、搅拌铲、搅拌杆和搅拌筒，搅拌筒固定安装在支架上，搅拌轴顶部连接驱动电机，搅拌轴底部侧面连接搅拌铲，搅拌轴侧面连接搅拌杆，清洗废料出料口为在搅拌筒侧面开一方形孔，搅拌筒底部设有若干温度和湿度传感器和四个搅拌物自动化出料口。
8.上述一种实验室相似材料试件自动化制备装置，所述振捣装置系统包括缓震装置和振捣装置，振捣装置包括减振弹簧、振动台面、调速振动电机和电磁吸装置，振动台面上
表面设有四个放置试件模具的凹槽，凹槽对应的振动台面下表面设有电磁吸装置，调速振动电机设置于缓冲型圆环底座上表面，缓震装置包括缓冲型圆环底座和下部橡胶垫。
9.本发明公布一种实验室相似材料试件自动化制备装置，其有益效果在于：该发明结构简单、操作方便且可精确控制混凝土的基本参数，自动化完成多种配比混凝土的固、液体入料，通过传感器反馈信息对搅拌物特性精准控制，有效减少人工干预引起的数据偏差，节省了资源，控制台通过操控电磁吸装置完成试件模具在振动台面凹槽内的强制固定和释放，可选用多种试件模具制备多种型号的试件，适用范围广，该装置可以自动化完成相似材料试件制备的全流程并可以自清洗，提高了设备利用率和混凝土的制备效率，大大提高了试件制备的精度，也大幅度减轻了人工工作量。
附图说明
10.图1为本发明的整体结构示意图。
11.图2为本发明的入料装置系统立体结构示意图。
12.图3为本发明的入料装置系统的俯视图。
13.图4为本发明的搅拌装置系统立体结构示意图。
14.图5为本发明的搅拌筒内部结构示意图。
15.图6为本发明的振捣装置系统立体结构示意图。
16.图7为本发明的振动台面凹槽结构示意图。
具体实施方式
17.为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明作进一步详细的说明：如图1所示，一种实验室相似材料试件自动化制备装置，包括1入料装置系统、2防尘降噪装置、3搅拌装置系统、4振捣装置系统和5控制台，1入料装置系统位于28支架最上部，2防尘降噪装置位于1入料装置系统和3搅拌装置系统中间，所述3搅拌装置系统位于28支架中间，用于将搅拌物搅拌均匀，搅拌物搅拌装置下部设有四个22搅拌物自动化出料口，搅拌物搅拌装置出料口下部设有用于振实试件模具中的搅拌物的4振捣装置系统，振动装置底部安装在29缓冲式圆环底座上，5控制台设在8固体材料储存仓外。
18.如图1、图2、图3所示，所述1入料装置系统包括6固体入料控制系统和7液体入料控制系统，6固体入料控制系统包括在两个一定高度圆形料板内部使用料板分成几个相对独立的11固体材料放置仓室，每个11固体材料放置仓室底部都设有10称重传感器，每个11固体材料放置仓室下部设有9固体材料自动化出料口，7液体入料控制系统包括需外接液体压力罐的液体喷淋装置，液体喷淋装置中设有15液体流量计，喷淋装置分为12液体喷淋入料口和自动调节角度的13高压冲洗喷头，12液体喷淋入料口为所需液体进行喷雾式入料的形态，自动调节角度的13高压冲洗喷头为利用冲洗水进行高压喷射清洗下部装置的形态，在5控制台设定好液体入料量后，可实现精准控制的液体入料量，喷淋入料使液体与固体材料充分混合，试件制备完成后通过5控制台启动自清洗状态。
19.如图1所示，所述2防尘降噪装置位于1入料装置系统和3搅拌装置系统中间，由双层透明亚克力板构成。
20.如图4、图5所示，所述3搅拌装置系统包括19驱动电机、搅拌机构、21传感器、23清
洗废料出料口和22搅拌物自动化出料口，搅拌机构包括17搅拌轴、20搅拌铲、18搅拌杆和16搅拌筒，16搅拌筒固定安装在28支架上，17搅拌轴顶部连接19驱动电机，17搅拌轴底部连接20搅拌铲，17搅拌轴侧面连接18搅拌杆，23清洗废料出料口为在16搅拌筒侧面开一方形孔，16搅拌筒底部设有若干21温度和湿度传感器和四个22搅拌物自动化出料口。通过5控制台启动3搅拌装置系统，将搅拌物进行充分搅拌混合，设有的若干21温度和湿度传感器可将搅拌物内部参数反馈给5控制台，在合适范围内可操控22搅拌物自动化出料口放出搅拌物，试件制备完成后启动自清洗系统，清洗废料通过23清洗废料出料口放出废料。
21.如图6、图7所示，所述4振捣装置系统包括缓震装置和振捣装置，振捣装置包括26减振弹簧、25振动台面、24调速振动电机和27电磁吸装置，25振动台面上表面设有四个放置试件模具的31凹槽，31凹槽对应的25振动台面下表面设有27电磁吸装置，24调速振动电机设置于29缓冲型圆环底座上表面，提前将试件模具放置在25振动台面31凹槽后，通过5控制台启动设在31凹槽背面的27电磁吸装置固定试件模具，在上部放料完成后，启动4振捣装置系统振实试件，通过补放搅拌物和重复振捣即可得到完整振实的试件，关闭27电磁吸装置可以轻松取下试件模具，缓震装置包括29缓冲型圆环底座和下部30橡胶垫。
22.本发明的工作原理如下：提前备料固体材料至上部8固体材料储存仓室，外接所需液体和冲洗水的液体压力罐，在5控制台设置好固体和液体的入料量和入料顺序参数后，即可启动装置，固体材料在10称重传感器和固体材料自动化出料口控制下精准控制固体入料量和入料顺序，所需液体在15液体流量计和自动化喷淋装置精准控制下通过12液体喷淋入料口以喷雾形式和固体材料充分混合，固液体材料进入已经启动的3搅拌装置系统过程中，2防尘降噪装置可以有效降低入料扬尘和搅拌装置噪音，搅拌的过程中，5控制台通过设置在16搅拌筒内底部的若干21温度和湿度传感器实时监控搅拌物的数据，在合适的数据范围内控制出料，在搅拌物放料之前需提前将各种型号的试件模具放置在31振动台面凹槽中，通过控制台启动设在31凹槽背面的27电磁吸装置固定试件模具，搅拌物通过搅拌装置下部的四个22搅拌物自动化出料口放料完成后，启动4振捣装置系统振实试件，通过补放搅拌物和重复振捣即可得到完整振实的试件，关闭27电磁吸装置可以轻松取下试件模具，试件制备完成后可以通过控制台开启自清洗系统，高压冲洗水通过可自动调节角度的高压冲洗喷头自动清洗搅拌仓，清洗后的废料从23清洗废料出料口放出。