一种三轴压缩试验土样脱模器制造技术

本发明专利技术提供了一种三轴压缩试验土样脱模器，包括压模部、护样部、压模针和防护部；压模部包括底座和压模杆，底座上表面开设有转动槽；护样部包括由上至下依次设置的土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层，土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层均呈圆柱形且直径依次减小，护样部转动层可转动地设置在转动槽内，土样搁置层的直径与土样的直径相等，护样部转动层的上表面设置有两根或两根以上的护样部支柱；防护部包括设置在护样部支柱的顶部垫片，垫片中设置有用于插接护样部支柱的通孔以及用于插接压模针的针孔，针孔的位置在竖直方向上与土样表面圆模的位置相对应。本发明专利技术所述的脱模器对土样伤害小，缩短了实验周期，效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土木工程力学试验仪器领域，尤其是涉及一种三轴压缩试验土样脱模器。
技术介绍
三轴试验方法中土样脱模一般采用人工脱模，其操作方法一般如下：在击样器内压实土体后，取下土样，用套筒脱下套环，在土样上下分别放上不透水石，放至一定高度，将卡刀放置圆模上，用小锤对圆模分别击打进行脱模。此过程中，操作繁琐，又由于过多的人为参与容易破坏土样导致需要重新制作土样，增加了实验周期，需要新的简易仪器来代替。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种三轴压缩试验土样脱模器，该脱模器操作简单，避免了过多人为因素对土样造成破坏并且减短了实验周期，使操作更加简单化，规范化。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种三轴压缩试验土样脱模器，所述脱模器包括压模部、护样部、压模针和防护部；所述压模部包括底座和压模杆，所述底座上表面开设有转动槽；所述护样部包括由上至下依次设置的土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层，所述土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层均呈圆柱形且直径依次减小，所述护样部转动层可转动地设置在转动槽内，所述土样搁置层的直径与土样的直径相等，所述护样部转动层的上表面设置有两根或两根以上的护样部支柱；所述防护部包括设置在护样部支柱的顶部垫片，所述垫片中设置有用于插接护样部支柱的通孔以及用于插接压模针的针孔，所述针孔的位置在竖直方向上与土样表面圆模的位置相对应。进一步的，所述底座与压模杆之间设置有支撑柱，所述支撑柱底部与底座连接，顶部与压模杆通过铰接钮铰接。进一步的，所述圆模脱落层的直径不小于土样的直径与圆模厚度之和。进一步的，所述压模杆的下表面连接有与压模针顶部相配合的压针帽。进一步的，所述压模针包括针头和针体，所述针头呈球形，所述压针帽的下表面开设有向内凹陷的球形凹槽，所述球形凹槽的直径大于针头的直径。进一步的，所述压针帽与支撑柱之间的距离与针孔在护样部转动层转动过程中与支撑柱之间的最小距离相等。进一步的，所述底座侧壁连接有用于防止脱模过程中脱模器倾倒的脚踩架。进一步的，所述防护部还包括橡胶块，所述橡胶块设置在护样部支柱内侧设置用于限制土样水平移动。进一步的，所述垫片包括圆形的垫片主体和设置在垫片主体侧壁用于套接护样部支柱的套环。进一步的，所述垫片中套环与针孔交错分布。相对于现有技术，本专利技术所述的三轴压缩试验土样脱模器具有以下优势：(1)本专利技术所述的三轴压缩试验土样脱模器脱模时下压压模架利用了杠杆原理，操作简单且省力；护样部中垫片和压模针的组合使用，使得在脱模过程中，圆模只能上下移动，避免了传统脱模过程中损坏土样的可能；传统的脱模方法经常采用直接敲击，容易损坏圆模上下表面及模体，本脱模器采用静压法从而保护了圆模模体；(2)本专利技术的三轴压缩试验土样脱模器将三轴压缩试验进一步规范化，简单化，在试验时操作简单，避免了易造成人为误差的操作步骤，扰动三轴土样，整个过程方便简单，对土样伤害小，缩短了实验周期，效率高。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例所述的三轴压缩试验土样脱模器的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例所述的三轴压缩试验土样脱模器中压模部的结构示意图；图3为本专利技术实施例所述的三轴压缩试验土样脱模器中护样部的结构示意图；图4为本专利技术实施例所述的三轴压缩试验土样脱模器中护样部的俯视示意图；图5为本专利技术实施例所述的三轴压缩试验土样脱模器中垫片的俯视示意图；图6为本专利技术实施例所述的三轴压缩试验土样脱模器中压模针的俯视示意图；附图标记说明：1、压模部底座2、脚踩架3、支撑柱4、压针帽5、铰接钮6、压模杆7、转动槽8、橡胶块9、护样部支柱10、土样搁置层11、圆模脱落层12、护样部转动层13、针孔14、垫片主体15、套环16压模针161压模针针身162、压模针针帽具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。因三轴试验土样的规格不同，所需要装置的规格也不尽相同，现以直径为39.1mm，高度为80mm的土样、3片圆模为例对本专利技术所述的脱模器进行进一步说明。本专利技术所述的三轴压缩试验土样脱模器由两部分构成，分为压模部和护样部。其中：压模部底座1是一个圆柱型实心钢块，钢块的直径为120mm，高度为20mm。钢块上表面中间开设有一个直径为80mm，高为10mm的转动槽7。转动槽7的尺寸和护样部转动层12的尺寸大小相同，使得护样部放入转动槽7中可以自由转动。压模部底座1侧壁连接有脚踩架2，脚踩架2水平方向长度为80mm，连接处位于压模部底座1的侧壁的中部。脚踩架2的使用避免了脱模器在土样脱模过程中倾倒。压模部的上部设置有压模架，压模架主要由支撑柱3和压模杆6通过铰接钮5铰接而成。支撑柱3和压模杆6为两根直径10mm的钢筋。其中支撑柱3垂直焊接在压模部底座1的上表面，距压模部底座1外侧的距离为5mm，长度为114mm。压模杆6与支撑柱3通过铰接钮5铰连接成一体，铰接钮5对其他方向进行约束使压模杆6只能沿竖直方向上下转动，压模杆6的长度为150mm。压模杆6的下表面距铰接钮53mm处焊接有压针帽4。压针帽4为一块直径10mm，长度6mm的圆柱形钢块，钢块的下表面设置有向内凹陷的球形凹槽，球形凹槽的直径为6mm，该球形凹槽能够与压模针针帽162充分咬合，如图1、图2所示。其中：护样部的底座由一整块钢块制成，分为3层同轴设置的圆柱形：最底层为护样部转动层12，直径为80mm，高度为10mm；中间层为圆模脱落层11，直径为48.1mm，经过多次试验得出当圆模脱落层11高度为5mm时，压模杆6下压压模针16向圆模施力后，圆模恰好能脱落；上层为土样搁置层10，直径为39.1mm，高度为5mm。护样部转动层12上设置有3根护样部支柱9，护样部支柱9均垂直焊接于护样部转动层12的上表面，护样部支柱9为直径为6mm，高度为114mm的钢筋。护样部支柱9均匀分布于在同一个圆上，每根护样部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三轴压缩试验土样脱模器，其特征在于：所述脱模器包括压模部、护样部、压模针和防护部；所述压模部包括底座和压模杆，所述底座上表面开设有转动槽；所述护样部包括由上至下依次设置的土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层，所述土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层均呈圆柱形且直径依次减小，所述护样部转动层可转动地设置在转动槽内，所述土样搁置层的直径与土样的直径相等，所述护样部转动层的上表面设置有两根或两根以上的护样部支柱；所述防护部包括设置在护样部支柱的顶部垫片，所述垫片中设置有用于插接护样部支柱的通孔以及用于插接压模针的针孔，所述针孔的位置在竖直方向上与土样表面圆模的位置相对应。

【技术特征摘要】
1.一种三轴压缩试验土样脱模器，其特征在于：所述脱模器包括压模部、护样部、压模针和防护部；所述压模部包括底座和压模杆，所述底座上表面开设有转动槽；所述护样部包括由上至下依次设置的土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层，所述土样搁置层、圆模脱落层和护样部转动层均呈圆柱形且直径依次减小，所述护样部转动层可转动地设置在转动槽内，所述土样搁置层的直径与土样的直径相等，所述护样部转动层的上表面设置有两根或两根以上的护样部支柱；所述防护部包括设置在护样部支柱的顶部垫片，所述垫片中设置有用于插接护样部支柱的通孔以及用于插接压模针的针孔，所述针孔的位置在竖直方向上与土样表面圆模的位置相对应。2.根据权利要求1所述的三轴压缩试验土样脱模器，其特征在于：所述底座与压模杆之间设置有支撑柱，所述支撑柱底部与底座连接，顶部与压模杆通过铰接钮铰接。3.根据权利要求2所述的三轴压缩试验土样脱模器，其特征在于：所述圆模脱落层的直径不小于土样的直径与圆模厚度之和。4.根据权利要求2所述的三轴压缩试验土...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宏环，杨鑫，程卫星，刘卫涛，崔乃夫，裴国陆，马玉涛，王志阳，
申请(专利权)人：河北建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：河北;13