[发明专利]手摇式双向制样仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种手摇式双向制样仪，特别是一种机械式重塑土制样器具，属于土工试样制备仪器。

背景技术

目前在科学研究、教学与生产实践中需要一定密度、含水量的均匀土样，但是已有的制样仪器是不能达标的，通过分层击实法与单向静压法(二者均属于古典击实法)实现制样，由于土样受力状态不均匀，从根源上说，是不可能制得均匀土样的。虽然近代土力学从1923年太沙基提出有效应力原理以来，获得了长足的发展。但是在岩土测试领域，这仍然是一个普遍性难题，急需攻克。

发明内容

本发明目的就在于克服上述现有技术的不足而提供一种实现均匀制样的制样仪，通过手摇齿轮带动制样仪的连动杆，使连动杆从相对的两个方向均匀运动实现对样品的制样。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种手摇式双向制样仪，包括盛料模具、制样容器、带有磁性的卡筒和底座，制样容器内置于盛料模具中，盛料模具置于带有磁性的卡筒中，卡筒固定在底座上，底座上装有两个连动杆和一个传动轴，两连动杆对称分布，每个连动杆的一端均装有加压板，两连动杆上加压板的板面相向而对，盛料模具位于两加压板的板面之间；两连动杆的另一端装有传动杆，两连动杆的另一端均装有传动杆，两传动杆上刻有相反方向的螺纹，传动轴上与传动杆相对应位置刻有与传动杆相吻合的螺纹。传动轴上还固定安装有齿轮，传动轴的旁侧装有手摇柄，手摇柄上装有齿轮，手摇柄上的齿轮与传动轴上的齿轮之间相互耦合。

所述连接杆为相互平行的上、中、下三段连接构成呈S形，S形上段的端口装有加压板，S形下段即为刻有螺纹的传动杆，上段和中段通过带内壁带滚珠的套筒安装在底座上；传动轴装有齿轮的一端悬于底座外，其余部分通过轴承安装在底座上。

所述手摇柄包括两段构成呈直角折状的固定轴和手摇杆，固定轴的一端通过轴承安装在底座上，手摇杆固定安装在固定轴的另一端上，摇动手摇杆带动固定轴做匀速圆周运动。固定轴与传动轴平行的一段的中部通过销轴固定有紧贴在一起的大、小两个齿轮，传动轴上与轴相对应的位置通过销轴固定小、大两个齿轮，其中传动轴上的小齿轮与轴上大齿轮相卡合，传动轴上的大齿轮与小齿轮之间的的距离至少为固定轴上大齿轮的厚度。

所述盛料模具为开合式双瓣盛料模具，盛料模具外套有带磁性的卡筒，卡筒为两半通过磁性紧密吸附在一起的两个半环，两个半环通过螺母固定。盛料模具设有前、后两固定板，固定板通过支撑座固定在底座上，盛料模具的底部装有支撑板固定底座上，通过调节支撑座和固定板，将盛料模具的中心轴线与左、右加压板的中心轴线重合，确保了制样的精确度。

所述底座的表面装有平衡水珠，底座的底面四个角上装有支座。

所述传动轴与传动杆吻合部位上方装有钢轴防护罩，钢轴防护罩表面适当位置标有刻度，手摇柄齿轮和传动轴齿轮上方装有齿轮防护罩。

本发明中两传动杆上刻有相反方向的螺纹，传动轴上与传动杆相对应位置刻有与传动杆相吻合的螺纹。如可以在位于左侧的传动杆上刻有左旋螺纹，位于右侧的传动杆上刻有右旋螺纹，传动轴的左半部分刻有与左旋螺纹相吻合的螺纹，传动轴的右半部分刻有与右旋螺纹相吻合的螺纹；也可以在位于左侧的传动杆上刻有右旋螺纹，位于右侧的传动杆上刻有左旋螺纹，传动轴的左半部分刻有与右旋螺纹相吻合的螺纹，传动轴的右半部分刻有与左旋螺纹相吻合的螺纹。

本发明通过向一定方向匀速摇动手摇杆，带动固定轴做匀速圆周运动，即固定轴上齿轮做匀速圆周运动，由于固定轴上的齿轮与传动轴上的齿轮相耦合，所以传动轴上的齿轮也做匀速圆周运动，从而带动传动轴做匀速圆周运动。由于两个传动杆上的螺纹方向相反，当传动轴向适当方向匀速旋转时，传动轴通过的螺纹带动两传动杆做相对的匀速运动，两传动杆带动连动杆通过套筒内的滚珠左右平行移动，两连动杆带动加压板实现将盛料模具上的样品均匀地推入复合制样容器中。使用本发明时，当转动手摇柄使左右两块加压板相向推进到一定距离时，位于连动杆上的指针将会指向钢轴防护罩上的指定刻度，此时可以将固定轴拔出一段距离，使固定轴上的小齿轮与传动轴上的大齿轮耦合，在当手摇速度一定时，比用固定轴上的大齿轮带动传动轴上的小齿轮速度要慢，从而使传动轴的圆周运动速度降慢，实现了微调，可以更准确、更均匀地将盛料模具中的样品推至制样容器中。

本发明结构简单，操作方便，通过机械传动实现均匀制样，由于从手摇杆到加压板是有机联合的一个整体，操作时通过手摇实现整个仪器间匀速运动的传递，只要手摇杆转动，即带动加压板的运动，所以无论手摇的速度如何，而两块加压板始终保持相向的同速直线运动，最终实现均匀制样。

附图说明

附图为本发明的结构示意图。