[发明专利]基于塑限原理测定塑限指标的自动搓条仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种搓条试验仪器，特别是一种通过多种组件的组合，可以实现试验样本的自动搓制，完成测定粘性土塑限指标试验的一种新型便携式试验仪器。

背景技术

土的塑限指标是细粒土进行分类和定名的最基本指标，在岩土工程中，塑限指标的准确性关系到土壤定名的正确性，进而影响到土的承载能力的确定。根据中华人民共和国国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)，对小于0.5mm的土体试样塑限的确定方法有液、塑限联合测定法和搓条法。国内联合测定法测定土体塑限虽然具有操作简单、测试数据比较稳定的优势，但受仪器圆锥面粗糙度、锥尖磨损程度、样杯中土样的密实程度以及土样表面刮平效果等因素的影响较大，测得的实际数据与真实数据偏差较大，且此法不被国际认可。传统人工搓条法因积累了大量工程实践经验而受到工程人员的青睐，但用传统搓条法测定塑限为纯手工操作，受实验人员经验影响较大，对初学者不利，并且一次只能制备一个土条、操作复杂、效率低，测试数据重现性差、误差大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，加工精细，体积小，重量轻，便于移动和携带，且实现机械自动化，多根连续搓条，实验标准化，提高实验数据的重现性，降低实验误差，提高实验精度的测塑限指标的新型自动搓条仪器。

为解决上述技术问题，本发明是按如下方式实现的：本发明所述便携式自动搓条试验仪由支撑框架、驱动装置、搓板组成；支撑框架由底座、侧板、顶板、底板及四个支架组成，左右两侧板下端通过导轨连接在底座上，上端通过螺钉与顶板固定，四个支架由导轨组成，可带动底板垂向运动，支架下端通过支座与底座固定；驱动装置由电动机、半齿轮传动轴、齿条、水平滑动导轨，双动千斤顶和竖直滑动导轨组成，电动机通过传送带与半齿轮传动轴连接，半齿轮传动轴带齿轮一端与齿条卡合，齿条安置在右侧板上；双向千斤顶胶结在底板正下方并与底座固定；搓板由上搓板和下搓板组成，上搓板通过双向卡片铆接在顶板正下方，下搓板安置在底板槽内，由夹套固定。

所述顶板为十字形塑料板，其上设有连接孔。

所述底板为上端面开槽的铝质长方体。

所述搓板为毛玻璃长方体。

所述导轨由滑轴和滑块组成。

本发明的积极效果：本发明所述测定粘性土塑限指标自动搓条试验仪设计合理，结构紧凑，加工精细，避免了传统人工搓条法受实验人员经验影响，试验无标准造成的误差，该结构还可避免测试数据重新性差、误差大，并且搓板自动化实现批量实验，多条土体的同时进行，可以一次性完成对同一种土样的塑限测定，提高其工作效率。整体结构体积小，重量轻，便于搬运，使用简便，试验快捷，不易损坏等特点，故可以广泛适用于国内外各工科院校、科研机构以及勘察设计单位等的土工实验室。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的整体结构示意图

图中，1顶板        2双向卡片    3上搓板

4左侧板            5底板        6下搓板

7夹套              8底座        9导轨

10齿轮             11右侧板     12齿条

具体实施方式

如图1所示，本发明所述便携式自动搓条试验仪由支撑框架、驱动装置、搓板(3和6)三大主要部分组成；支撑框架由底座(8)、侧板(4和11)、顶板(1)、底板(5)及四个支架(9)组成，左右两侧板(4和11)下端通过导轨(9)连接在底座(8)上，上端通过螺钉与顶板(1)固定，四个支架由导轨(9)组成，可带动底板(5)垂向运动，支架(9)下端通过支座与底座(8)固定；驱动装置由电动机、半齿轮传动轴、齿条(12)、水平滑动导轨(9)，双动千斤顶和竖直滑动导轨(9)组成，电动机通过传送带与半齿轮传动轴连接，半齿轮传动轴带齿轮(10)一端与齿条(12)卡合，齿条(12)安置在左侧板(4)上；双向千斤顶胶结在底板(5)正下方并与底座(8)固定；搓板由上搓板(3)和下搓板(6)组成，上搓板(3)通过双向卡片(2)铆接在顶板(1)正下方，下搓板(6)安置在底板(5)槽内，由夹套(7)固定。

所述顶板(1)为十字形塑料板，其上设有连接孔。

所述底板(5)为上端面开槽的铝制长方体。

所述搓板(3和6)为毛玻璃长方体。

所述导轨(9)由滑轴和滑块组成。

本发明的工作过程是：

本发明所述测定粘性土塑限指标自动搓条试验仪，工作时将制备的直径为5-6mm且有一定含水率的土体试验样本送入下搓板上，通过双动千斤顶施加垂向力使下搓板和土体试样向上运动直至与上搓板接触，上搓板在侧位半齿轮式小型电动机带动下做规律往复运动搓动土体试样的同时下搓板以微小的速度上升至距上搓板下表面3mm处停止，观察土体试样搓至3mm并产生螺旋裂缝时试验完成，整个过程可观察土体试样的直径变化和裂缝产生。