一种三轴压缩实验原状试样制备装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土工试验装置技术领域，涉及一种三轴压缩试验原状试样制备装置。
【背景技术】
[0002]三轴压缩试验(亦称三轴剪切试验)，是土木工程中测定土体抗剪强度指标的试验方法之一，但长期以来，三轴压缩试验原状试样制备方法比较落后而且大都是手动操作，传统的方法为剥去土样筒蜡封和胶带，开启土样筒取出土样，先用钢丝锯或土刀切取一稍大于规定尺寸的土柱，放在切土盘上下圆盘之间，用钢丝锯或切土刀仅靠侧板，由上往下细心切削，边切削边转动圆盘，直至土样被削成规定的直径为止。上述传统方法存在以下缺陷:整个试样制备过程都需要手动操作，需要时间较长；且对土样扰动严重，误差较大，难以保持试样原始状态，试验结果与土体的实际情况相比差别较大，特别是一些高灵敏度土体，扰动后其强度会大大减小，试验结果精确性不能保证。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中存在的问题或缺陷，本实用新型的目的在于设计提供一种效率较高，对土样扰动较小，且可自动完成试样制备的三轴压缩实验原状试样制备装置。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0005]一种三轴压缩实验原状试样制备装置，包括支架，所述支架内安装有可相对于支架沿竖直方向运动的移动装置；所述移动装置上固定安装有刀具组件；所述刀具组件的下方的支架上设置有举升装置。
[0006]具体地，所述支架包括下支撑板，所述下支撑板上方安装有至少两个立柱，所述立柱的上方安装有一横梁。
[0007]具体地，所述移动装置包括旋转杆，所述旋转杆上端穿过所述横梁，所述旋转杆可相对于横梁转动；
[0008]所述旋转杆下端安装有移动梁，旋转杆可相对于移动梁转动；所述移动梁两端与横梁两侧的立柱相连接，且移动梁可相对于立柱滑动。
[0009]可选地，所述的旋转杆和横梁之间通过轴承连接；所述旋转杆侧壁设置有外螺纹，所述移动梁上设置有一通孔，所述通孔内设置有与所述外螺纹配合的内螺纹，且通孔的轴线与所述移动梁的轴线垂直；
[0010]所述横梁两侧的两个立柱上沿其长度方向均设置有凹槽，所述移动梁与立柱相接触的一侧的两端均设置有与所述凹槽相配合的凸缘，所述凸缘可沿凹槽滑动。
[0011]具体地，所述的刀具组件包括固定安装在移动梁侧面的侧板，侧板下方连接有电机，电机下方连接有刀具。
[0012]具体地，所述刀具为一空心圆柱，且圆柱底端沿周向分布有多个锯齿。
[0013]具体地，所述的举升装置包括安装在下支撑板上的液压缸，液压缸上方安装有土样控制板。
[0014]可选地，所述的侧板通过多个螺钉与移动梁连接。
[0015]进一步地，所述的旋转杆的上端安装有旋转轮。
[0016]进一步地，所述的土样控制板上均布有多个防滑钉。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果:
[0018]1、举升装置带动土样向上运动，通过控制电机旋转带动空心圆柱旋转，从而实现土样的切削，得到一定直径的土样，此切削过程自动完成，省时省力，且对土样的扰动较小，使土样保持原始状态，使试验结果真正反映土体的实际情况，试验结果更为准确。
[0019]2、旋转杆在转动过程中，通过螺纹配合，带动移动梁相对于立柱沿竖直方向运动，从而带动刀具组件到达土样的上方，保证切削土样的完整性。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图；
[0021]图中标号代表:1 一下支撑板，2—立柱，3—横梁，4一旋转轮，5—移动梁，6—锯齿，7—土样控制板，8—液压缸，9 一旋转杆，10—侧板，11一电机，12—刀具，13—支架，14 一移动装置，15—刀具组件，16—举升装置。
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型的方案做进一步地解释和说明。
【具体实施方式】
[0023]遵从上述技术方案，参见图1，本实用新型的三轴压缩实验原状试样制备装置，包括支架13，所述支架13内安装有可相对于支架13沿竖直方向运动的移动装置14 ;所述移动装置14上固定安装有刀具组件15 ;所述刀具组件15的下方的支架13上设置有举升装置16。
[0024]所述的举升装置16上安放土样，刀具组件15在移动装置14的带动下在竖直方向上运动，通过调节移动装置14使刀具组件15位于土样的上方；举升装置16带动土样向上运动，使得土样被刀具组件15切削。
[0025]具体地，所述支架13包括下支撑板I，所述下支撑板I上方安装有至少两个立柱2，所述立柱2的上方安装有一横梁3。
[0026]具体地，所述移动装置14包括旋转杆9，所述旋转杆9上端穿过所述横梁3，所述旋转杆9可相对于横梁3转动；所述旋转杆9下端安装有移动梁5，旋转杆9可相对于移动梁5转动；所述移动梁5两端与横梁3两侧的立柱2相连接，且移动梁5可相对于立柱2滑动。此处移动梁5两端与横梁3两侧的立柱2相连接可避免旋转杆9在转动过程中，移动梁5跟随旋转杆9 一起转动，从而保证移动梁5能够相对于立柱2沿竖直方向运动。
[0027]具体地，所述的旋转杆9和横梁3之间通过轴承连接，所述轴承的外圈与横梁3焊接，轴承的内圈与旋转杆9焊接；所述旋转杆9侧壁设置有外螺纹，所述移动梁5上设置有一通孔，所述通孔内设置有与所述外螺纹配合的内螺纹，且通孔的轴线与所述移动梁5的轴线垂直；
[0028]所述横梁3两侧的两个立柱2上沿其长度方向均设置有凹槽，所述移动梁5与立柱2相接触的一侧的两端均设置有与所述凹槽相配合的凸缘，所述凸缘可沿凹槽滑动。
[0029]所述的旋转杆9在转动过程中，通过螺纹配合，带动移动梁5相对于立柱2沿竖直方向运动，从而带动刀具组件15到达土样的上方，保证切削土样的完整性。
[0030]具体地，所述的刀具组件15包括固定安装在移动梁5侧面的侧板10，侧板10下方连接有电机11，电机11下方连接有刀具12 ;进一步地，所述刀具12为一空心圆柱，且圆柱底端沿周向分布有多个锯齿6，通过控制电机11旋转带动空心圆柱旋转，进而带动锯齿6的旋转，达到切削土样的目的；同时，采用此种旋转的方式切削土样，对土样的扰动较小，可防止土样裂缝，使土样保持原始状态，使试验结果真正反映土体的实际情况，试验结果更为准确。
[0031]具体地，所述的举升装置16包括安装在下支撑板I上的液压缸8，液压缸8上方安装有土样控制板7，土样控制板7上安放需要切削的土样。
[0032]所述土样在举升装置16的带动下向上运动，土样在进入空心圆柱的同时，被旋转的锯齿6切削，从而得到一定直径的土样，此切削过程自动完成，省时省力。
[0033]可选地，所述的侧板10通过多个螺钉17与移动梁5连接。
[0034]进一步地，所述的旋转杆9的上端安装有旋转轮4，通过转动旋转轮4，带动旋转杆9的转动，使用方便，操作简单。
[0035]进一步地，所述的土样控制板7上均布有多个防滑钉，所述的土样安放在防滑钉上，用于防止土样在被切削的过程中横向移动。
[0036]本实用新型的三轴压缩实验原状试样制备装置，其具体工作过程如下:
[0037]将土样安放在土样控制板7上，转动旋转轮4，调整刀具12位置至土样上方；
[0038]启动电机11，使刀具12旋转；同时，调整液压缸8使其带动土样向上运动，土样接触锯齿6的瞬间，土样被切削，待土样完全进入空心圆柱内部时，切削过程结束；
[0039]关闭电机11，调整液压缸8使其带动切削完毕的土样向下运动，脱离刀具12，取出土样。
【主权项】
1.一种三轴压缩实验原状试样制备装置，包括支架(13)，其特征在于，所述支架(13)内安装有可相对于支架(13)沿竖直方向运动的移动装置(14);所述移动装置(14)上固定安装有刀具组件(15);所述刀具组件(15)的下方的支架(13)上设置有举升装置(16)。
2.如权利要求1所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述支架(13)包括下支撑板(I)，所述下支撑板(I)上方安装有至少两个立柱(2)，所述立柱(2)的上方安装有一横梁(3)。
3.如权利要求2所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述移动装置(14)包括旋转杆(9)，所述旋转杆(9)上端穿过所述横梁(3)，所述旋转杆(9)可相对于横梁⑶转动； 所述旋转杆(9)下端安装有移动梁(5)，旋转杆(9)可相对于移动梁(5)转动；所述移动梁(5)两端与横梁(3)两侧的立柱(2)相连接，且移动梁(5)可相对于立柱(2)滑动。
4.如权利要求3所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述的旋转杆(9)和横梁(3)之间通过轴承连接；所述旋转杆(9)侧壁设置有外螺纹，所述移动梁(5)上设置有一通孔，所述通孔内设置有与所述外螺纹配合的内螺纹，且通孔的轴线与所述移动梁(5)的轴线垂直； 所述横梁(3)两侧的两个立柱(2)上沿其长度方向均设置有凹槽，所述移动梁(5)与立柱(2)相接触的一侧的两端均设置有与所述凹槽相配合的凸缘，所述凸缘可沿凹槽滑动。
5.如权利要求3或4所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述的刀具组件(15)包括固定安装在移动梁(5)侧面的侧板(10)，侧板(10)下方连接有电机(11)，电机(11)下方连接有刀具(12)。
6.如如权利要求5所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述刀具(12)为一空心圆柱，且圆柱底端沿周向分布有多个锯齿(6)。
7.如权利要求1至4任一所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述的举升装置(16)包括安装在下支撑板(I)上的液压缸(8)，液压缸(8)上方安装有土样控制板⑵。
8.如权利要求5所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述的侧板(10)通过多个螺钉(17)与移动梁(5)连接。
9.如权利要求3或4所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述的旋转杆(9)的上端安装有旋转轮(4)。
10.如权利要求7所述的三轴压缩实验原状试样制备装置，其特征在于，所述的土样控制板(7)上均布有多个防滑钉。
【专利摘要】本实用新型公开了一种三轴压缩实验原状试样制备装置，包括支架，所述支架内安装有可相对于支架沿竖直方向运动的移动装置；所述移动装置上固定安装有刀具组件；所述刀具组件的下方设置有举升装置。本实用新型的举升装置带动土样向上运动，通过控制电机旋转带动空心圆柱旋转，从而实现土样的切削，得到一定直径的土样，此切削过程自动完成，省时省力，且对土样的扰动较小，使土样保持原始状态，使试验结果真正反映土体的实际情况，试验结果更为准确；旋转杆在转动过程中，通过螺纹配合，带动移动梁相对于立柱沿竖直方向运动，从而带动刀具组件到达土样的上方，保证切削土样的完整性。
【IPC分类】G01N1-04, G01N1-28
【公开号】CN204556351
【申请号】CN201520201417
【发明人】由临东, 焦传奇
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月3日