[实用新型]一种半自动空心圆柱土样制作装置

说明书

本实用新型公开了一种半自动空心圆柱土样制作装置，属于岩土工程相关领域，包括一种半自动空心圆柱土样制作装置，包括固定盖板，切土铁丝，中隔板，切土铁丝刀架，托盘，第一步进电机，第二步进电机，第三步进电机，PLC，取土圆筒等，第一步进电机，第二步进电机，第三步进电机分别与PLC相连。切土铁丝两端与切土铁丝刀架相连，铁丝可以自动上下运动，刀架也可以自动前后移动，托盘用于控制待切削土样的转动，取土圆筒可以上下移动也可以转动，由于该装置为半自动，操作极其简便，制样精度高，大大节省了实验人员的时间与精力，解决了实现半自动空心圆柱土样制作的装置问题。

技术领域

本实用新型涉及一种半自动空心圆柱土样制作装置，属于岩土工程中土体力学性能测试相关领域。

背景技术

随着我国经济的发展，社会对于交通运输的需求不断增大，然而陆地地面资源有限，充分利用地下空间以及修建海底隧道已经成为解决陆地地面资源有限的新思路，然而要做好地下空间开发就需要对于土体的力学形状进行研究。土体承受的最常见的动力荷载为地震荷载，车辆荷载以及波浪荷载等，而土体在这些荷载下的应力路径多为涉及到主应力轴旋转的复杂应力路径，空心圆柱扭剪仪(HCA)可以实现包括主应力轴旋转在内的多种复杂应力路径的最先进的土工试验设备，该仪器的土样为空心圆柱土样，土样质量的好坏直接影响到了试验结果是否准确，目前进行空心圆柱土样的切削与钻取空心绝大多数都是人工完成，需要花费试验人员一定的时间以及精力，其中还有人为因素对土样质量的影响，从而影响了土样的制作质量且效率较低。因此，利用自动化程度比较高的实验装置进行空心圆柱土样的制作成为迫切需要解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种半自动空心圆柱土样制作装置，实现了精度高，可以节省试验人员人工切削以及钻取空心的时间以及精力的半自动空心圆柱土样的制作装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种半自动空心圆柱土样制作装置，包括固定盖板，切土铁丝，中隔板，切土铁丝刀架，托盘，第一步进电机，第二步进电机，第三步进电机和取土圆筒；

所述中隔板中间开有中心通孔，两侧开有两条平行的第一滑槽，第一滑槽的侧壁具有齿条结构；切土铁丝刀架由两个竖直安装的第一支架和固定在所述第一支架上方的横梁组成，固定盖板通过两个螺栓安装于横梁下方；固定盖板开有中心通孔，且与所述中隔板的中心通孔的对齐；第一支架下端水平安装有齿轮，所述齿轮位于第一滑槽内，且与侧壁的齿条结构啮合；所述第一支架内具有一个竖直的第二滑槽，第二滑槽的一侧具有与第二滑槽相通的槽口；所述第一步进电机和第二步进电机均嵌入式安装在第一支架内，第二滑槽内安装有竖直的第一丝杠，第一丝杠上安装有第一滑块，第一步进电机的输出端与第一丝杠相连；第二步进电机位于所述第一支架的下端，输出端与齿轮相连；所述切土铁丝的两端分别与一第一滑块相连；

第三步进电机嵌入式安装在中隔板内，与一安装在中隔板上的传动齿轮相连，所述托盘具有中心通孔，通过一中心轴承水平安装在中隔板的中心通孔处，托盘外边缘具有锯齿结构，与所述传动齿轮啮合；

所述取土圆筒通过一升降机构安装在中隔板的中心通孔的正下方；所述取土圆筒包括筒体和第四步进电机，第四步进电机与筒体相连，驱动筒体转动。筒体直径小于上述所有中心通孔直径。

进一步地，所述升降机构包括两个竖直安装在中隔板下方的第二支架和支撑杆；第二支架内具有一个竖直的第三滑槽，第三滑槽的一侧具有与第三滑槽相通的槽口；第二支架底部安装有第五步进电机，第三滑槽内安装有竖直的第二丝杠，第五步进电机的输出端与第二丝杠相连；第二丝杠上安装有第二滑块；支撑杆的两端分别与一第二滑块相连；所述取土圆筒安装在支撑杆上。

进一步地，所述中心轴承的外圈与中隔板的中心通孔相连，内圈与托盘的中心通孔相连。

进一步地，横梁与两根螺栓为一个整体，固定盖板上下两侧分别通过一螺母固定于螺栓上。

进一步地，所述升降机构以及各个电机与PLC相连。