[发明专利]电动静力双向重塑土样制样仪

说明书

技术领域

    本发明公开了一种电动静力双向重塑土样制样仪，属于岩土工程技术领域。

背景技术

   在工程实践中，通常采用直接剪切试验、渗透试验、三轴剪切试验、扫描电镜试验、静态氮吸附试验、压汞试验、XRD试验等获取土体的宏观力学性质及微观结构特性，为了保证获取土体的真实宏观力学参数及微观结构参数，很有必要进行原位测试或者采集原状土进行室内测试分析，但由于土体本身所具有的多相性、不均一性，加上原位测试对试验成本和采集原状土对采集技术的要求较高，这就意味有必要将现场取回的土壤制成重塑土样进行试验，为保证试验数据的可比性，必须使所制备的试样满足整体密度均一性和平行试样的有效性，这在很大程度上将依赖于所采用的制样设备及方法。

室内常见的制样方法包括击实法和压样法，但它们具有如下缺陷：1）手动击实，很难控制每次采用相同的力度进行击实，且严重影响自动化程度和制样效率；2）每层土之间需要刮毛，刮毛的深度和位置的不均将引起层间衔接不均匀，该层可能成为层间夹层导致试样局部性质的改变；3）脱模过程中不可避免引入的摩擦和振动可能破坏试样的外形并影响其内部结构；4）人工手动操作，很难保证平行试样的有效性；5）很难保证试样整体密度的一致性；6）需要配备更换多套不同尺寸规格的模具才能制备相应尺寸的试样。又如中国专利公开号：CN 201662500 U，授权公开日：2010.12.01，发明名称为“电动式双向制样仪”，该申请案中公开的盛料模具虽能实现制备预定尺寸的试样，但如果试样需要饱和时，要将试样从盛料模具中推出，在试样脱模过程中产生的摩擦力将对试样的外壁及内部结构造成一定的扰动，影响试样的结构；另外，丝杆与滑块之间的传动机构无法实现减速目的进而实现静力压样的过程。

目前，关于制备室内土工试样仪器的报道很多，但是能同时满足制备多尺寸并且采取静力压样法所制备的试样密度均匀、尺寸精确、后期脱模方便、整个操作过程安全快捷的试验仪器和方法鲜有报道。

发明内容

针对上述存在问题，为了提供一种能够制备多种尺寸规格试样，且采用静力压样法以保证所制备的试样密度均匀，尺寸精确，后期脱模方便，操作过程安全快捷的制样仪器，本发明的目的在于提供电动静力双向重塑土样制样仪，为实现上述目的，其技术解决方案为：

电动静力双向重塑土样制样仪，它由盛样模具和传动机构，盛样模具由对开套筒、饱和器、环刀组成，其中，对开套筒内壁设有凹槽，凹槽内镶嵌一对环刀和饱和器，饱和器位于一对环刀之间，饱和器和环刀之间通过相互嵌入式连接，环刀和饱和器的厚度与凹槽的深度相等，对开套筒的外壁上设置有对称分布的钢箍，对开套筒通过横架固定在右立架上，对开套筒和横架之间设置有合页，右立架活动地安装在底座上，右立架下端设有标尺和限位器；

传动机构由上压板、上压头、下压板、下压头、上丝杆、下丝杆、套板、蜗轮、蜗杆、左立架、限位器、限位器触动片、电动机组成，上丝杆和下丝杆的一端分别通过平面轴承和套板的圆孔并固定在蜗轮上下两侧，另一端旋装在上压板和下压板内，上丝杆上端头设有螺帽，下丝杆下端设有限位器，在上压板和下压板的内侧分别设有上压头和下压头，套板的一端固定连接在左立架上，左立架固定在底座，蜗杆固定安装在套板之间，蜗杆通过皮带外接电动机。

所述的饱和器由3块弧形状304不锈钢组成。

所述的上压头、下压头、对开套筒、饱和器、环刀的中心轴线在同一条线上。

所述的所述的上丝杆和下丝杆螺纹方向是相反的。

由于采用了以上技术方案，本发明的电动静力双向重塑土样制样仪包括盛样模具和传动机构两部分，其中由饱和器、环刀、对开套筒组成的盛样模具不仅可以控制试样的不同尺寸，而且可以直接将土推入饱和器，避免饱和前取样对试样造成的扰动；由压头、压板、丝杆、蜗轮、蜗杆、电动机、限位器等配件组成的传动机构实现了精确控制试样的高度，通过双向均匀静力压样使所制备的试样整体密度均匀，并提高工作效率，通过限位器的配合不仅可以精确实现试样的预设尺寸，而且能够保证试验过程的安全性。本仪器使用方便，结构简单，满足快速制备国标规定尺寸的重塑土样，并确保制样过程的安全性。

附图说明：

图1是本发明的电动静力双向重塑土样制样仪的结构示意图。

图2是环刀与饱和器的连接方式示意图。

图3是饱和器3片不锈钢片连接方式示意图。

具体实施方式

现结合附图对电动静力双向重塑土样制样仪的具体工作方式进行详细描述：