一种搓条仪制造技术

本发明专利技术公开了一种搓条仪，包括机架、顶升机构和搓动机构，所述顶升机构包括线性导轨(21)、斜面体(22)、第一导轨(23)、第一滑块(24)、立轴(25)、竖向滑座(26)、下板(27)和第一电机(28)；线性导轨固定于底座上，斜面体设于线性导轨上方并能够沿线性导轨方向移动，第一导轨平行斜面体的斜面并固定设于斜面上，第一滑块滑动安装于第一导轨上，立轴垂直固定于第一滑块上，竖向滑座与立轴滑动连接并固定于机架上，使立轴沿上下方向移动，下板底面与立轴顶部固定连接，第一电机用于驱动斜面体沿线性导轨的方向移动。通过使用上述搓条仪，建立了成品判别方法和针对不同类型土试样的搓动流程模式，稳定性更好，使用寿命更长，大大提高了制备土试样的效率，制备出的土试样一致性更高，精度较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于测试用样品制备装置领域，具体涉及一种搓条仪。
技术介绍
液、塑限是土力学中很重要的物理性质指标之一，其中，塑限是指土由可塑状态过渡到半固体状态时的界限含水率。根据行业标准《土工试验规程》SL237-1999和国家标准《土工试验方法标准》GB/T50123-1999的相关规定，我国目前土工试验测定塑限的试验主要有“液限、塑限联合测定法”和“搓滚法(滚搓法)”两种试验方法。“液限、塑限联合测定法”测定的成果分散性一般比手搓法小；对土类的适用性也比较广，圆锥入土深度与含水量在双对数坐标上呈现较好的直线关系，这样对联合测定液塑限提供了一定的可靠性。但“液限、塑限联合测定法”也有其缺陷，对于每个土试样，均需制备三份试样，对土试样制备的要求也较为严格。“搓滚法”是将土试样搓成3mm的土条，搓条方法各国不尽相同，但均以搓至3mm断裂时的含水量为塑限。采用“搓滚法”，每个土试样只需制备两份试样，而且对土试样的制备要求不高，这使得“搓滚法”能大大提高试验效率，具有显著的优势。各项工程建设在设计和施工之前，必须按建设程序进行地基勘察，勘察项目野外作业完成后，会有大量土试样需要在短期内完成室内土工试验。这使得土工试验体现出土试样间隔性数量较集中的特点。而一般土工实验室的人员数量有限，在较短的时间内完成集中的大量土试样对试验工作效率的要求就更加苛刻。“搓滚法”与“液限、塑限联合测定法”相比，“搓滚法”的试验效率较高，对土试样制备要求较低，制备数量较少，所以，目前国内还是多采用搓条法来测定土试样的塑限。因此，在面对大量土试样时，人员有限，人工搓条制备试样效率较低、精度较差是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种搓条仪，可以显著提高搓条的效率和精度。具体地，一方面，提供了一种搓条仪，包括机架、顶升机构和搓动机构，上述机架包括底座和悬挑，悬挑通过竖梁固定设置于底座上方；上述顶升机构包括线性导轨、斜面体、第一导轨、第一滑块、立轴、竖向滑座、下板和第一电机；线性导轨固定于底座上，斜面体设于线性导轨上方并能够沿线性导轨方向移动，第一导轨平行斜面体的斜面并固定设于斜面上，第一滑块滑动安装于第一导轨上，立轴垂直固定于第一滑块上，竖向滑座与立轴滑动连接并固定于机架上，使立轴垂直沿上下方向移动，下板底面与立轴顶部固定连接，第一电机用于驱动斜面体沿线性导轨的方向移动；上述搓动机构包括上板和第二电机，上板平行位于下板正上方，上板顶面与悬挑滑动连接，并能够沿水平方向往复移动，第二电机用于驱动上板沿水平方向往复移动。进一步地，上述搓动机构还包括第二导轨、第二滑块、连杆和曲轴；上板顶面与第二滑块固定连接，第二滑块安装于第二导轨上，并能够沿第二导轨方向移动，第二导轨水平固定于悬挑上，连杆的一端与第二滑块连接，另一端与曲轴连接，第二电机用于驱动曲轴转动。进一步地，第一电机、第二电机通过连接控制机构实现其开关及转速控制。进一步地，上述控制机构根据第二预设规则对第二电机的开关进行控制，第二预设规则包括：(1)第二电机开启T1时间；(2)关闭T0时间，开启T2时间，循环N次；(3)开启T3时间；(4)关闭。进一步地，上述下板包括固定板、抽拉板及卡接件，固定板底面与立轴顶部固定连接，抽拉板通过卡接件固定于固定板上。进一步地，上述抽拉板包括主板、下压板和弹性铰接件，主板与下压板通过弹性铰接件水平无缝拼接；上述搓条仪还包括与抽拉板处于同一高度的触碰判别机构，触碰判别机构包括短杆、长杆、拉绳、绳轴和第三电机；短杆与第三电机的电机轴垂直设置，短杆的第一端与电机轴连接，第二端位于下压板的上方；长杆与第三电机的电机轴垂直设置，长杆的第一端与电机轴连接，第二端位于下压板和短杆的第二端上方；绳轴垂直套设于电机轴的外周；拉绳的一端与绳轴连接，另一端与主板连接。进一步地，上述第一电机和/或第二电机为步进电机。进一步地，上述顶升机构还包括减速器，减速器的一端与第一电机连接，另一端与线性导轨的驱动端连接。进一步地，上述上板下表面覆有憎水高分子弹性材料层。进一步地，上述下板上表面覆有毛玻璃层。上述的搓条仪在工作时，取土试样一小块，捏成橄榄形，然后放置于下板上，第一电机启动，驱动线性导轨上的斜面体和第一导轨沿线性导轨的方向移动。由于竖向滑座与立轴滑动连接，并且固定在机架上，因此，立轴只能在竖直方向上发生位移。随着斜面体和第一导轨的移动，导轨高度逐渐上升，第一滑块和固定在第一滑块上的立轴在竖直方向上被逐渐顶升，相应的，固定在立轴顶部的下板也被逐渐顶升，从而将斜面体的水平位移转换成下板向上的位移，使得整个顶升机构的结构稳定性更好。第二电机驱动上板，在水平方向上往复移动，随着下板高度逐渐提升，上板不断往复搓动，最终将橄榄形土试样搓成预设要求的样品，常规的通常搓至直径为3mm，则土试样制备完成。通过使用上述搓条仪，大大提高了制备试样的效率，并且制备出的试样一致性更高。此外，上述搓条仪的精度较高，稳定性更好。附图说明图1为本专利技术所提供的搓条仪的其中一个具体实施方式的正面结构示意图。图2为图1所示的搓条仪的侧面结构示意图。图3为本专利技术所提供的搓条仪中曲轴和连杆的其中一个具体实施方式的后视结构示意图。图4为图3所示的曲轴和连杆的侧视图。图5为本专利技术所提供的搓条仪的控制机构的其中一个具体实施方式的连接示意图。图6为本专利技术所提供的搓条仪的触碰判别机构的其中一个具体实施方式的俯视结构示意图。图7为图6所示的触碰判别机构的主视结构示意图。图8为本专利技术所提供的搓条仪的控制机构的另一个具体实施方式的连接示意图。附图标记说明：底座11；悬挑12；竖梁13；线性导轨21；线性滑块211；斜面体22；第一导轨23；第一滑块24；立轴25；立轴座251；竖向滑座26；竖向滑座支架261；下板27；固定板271；抽拉板272；主板2721；下压板2722；第一电机28；减速器281；联轴器282；上板31；第二电机32；第二导轨33；第二滑块34；连杆35；曲轴36；联轴节361；控制机构4；短杆51；长杆52；拉绳53；绳轴54；第三电机55；第三电机转轴551；导向轮56；土条6。具体实施方式在本专利技术的描述中，需要理解的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中心”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种搓条仪，其特征在于，包括机架、顶升机构和搓动机构，所述机架包括底座(11)和悬挑(12)，悬挑通过竖梁固定设置于底座上方；所述顶升机构包括线性导轨(21)、斜面体(22)、第一导轨(23)、第一滑块(24)、立轴(25)、竖向滑座(26)、下板(27)和第一电机(28)；线性导轨固定于底座上，斜面体设于线性导轨上方并能够沿线性导轨方向移动，第一导轨平行斜面体的斜面并固定设于斜面上，第一滑块滑动安装于第一导轨上，立轴垂直固定于第一滑块上，竖向滑座与立轴滑动连接并固定于机架上，使立轴垂直沿上下方向移动，下板底面与立轴顶部固定连接，第一电机用于驱动斜面体沿线性导轨的方向移动；所述搓动机构包括上板(31)和第二电机(32)，上板平行位于下板正上方，上板顶面与悬挑滑动连接，并能够沿水平方向往复移动，第二电机用于驱动上板沿水平方向往复移动。

【技术特征摘要】
1.一种搓条仪，其特征在于，包括机架、顶升机构和搓动机构，所述机架包括底座(11)和悬挑(12)，悬挑通过竖梁固定设置于底座上方；所述顶升机构包括线性导轨(21)、斜面体(22)、第一导轨(23)、第一滑块(24)、立轴(25)、竖向滑座(26)、下板(27)和第一电机(28)；线性导轨固定于底座上，斜面体设于线性导轨上方并能够沿线性导轨方向移动，第一导轨平行斜面体的斜面并固定设于斜面上，第一滑块滑动安装于第一导轨上，立轴垂直固定于第一滑块上，竖向滑座与立轴滑动连接并固定于机架上，使立轴垂直沿上下方向移动，下板底面与立轴顶部固定连接，第一电机用于驱动斜面体沿线性导轨的方向移动；所述搓动机构包括上板(31)和第二电机(32)，上板平行位于下板正上方，上板顶面与悬挑滑动连接，并能够沿水平方向往复移动，第二电机用于驱动上板沿水平方向往复移动。2.根据权利要求1所述的搓条仪，其特征在于，所述搓动机构还包括第二导轨(33)、第二滑块(34)、连杆(35)和曲轴(36)；上板顶面与第二滑块固定连接，第二滑块安装于第二导轨上，并能够沿第二导轨方向移动，第二导轨水平固定于悬挑上，连杆的一端与第二滑块连接，另一端与曲轴连接，第二电机用于驱动曲轴转动。3.根据权利要求1所述的搓条仪，其特征在于，第一电机、第二电机通过连接控制机构(4)实现其开关及转速控制。4.根据权利要求3所述的搓条仪，其特征在于，所述控制机构根据第二预设规则对第...

【专利技术属性】
技术研发人员：高博，
申请(专利权)人：北京市地质工程勘察院，
类型：发明
国别省市：北京;11