一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法技术

本发明专利技术涉及土木工程学科的室内土工测试领域，特指一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，包括动力机构、脱模台、脱模机构。通过动力机构控制脱模机构上下升降，将环刀试样固定于脱模机构的环刀固定筒中，将脱模台设置在环刀固定筒下方，在脱模机构下降时，脱模台只能阻碍环刀试样内部的试样而不会阻碍外圈的环刀，从而使环刀和试样分离。采用上述方案后，以解决现有的脱模设备在脱模过程中对试样的扰动性过大、环刀试样脱模后的同一性较低、一次性脱模数量单一等问题。

A parallel electric rotating demoulding method for the demoulding of ring cutter

The invention relates to the field of indoor geotechnical testing in civil engineering, in particular to a parallel electric rotating demoulding method for demoulding a ring cutter, including a power mechanism, a demoulding platform and a demoulding mechanism. The power mechanism is used to control the up and down lifting of the demoulding mechanism, fix the ring cutter sample in the ring cutter fixing cylinder of the demoulding mechanism, and set the demoulding platform under the ring cutter fixing cylinder. When the demoulding mechanism descends, the demoulding platform can only block the sample inside the ring cutter sample without blocking the ring cutter in the outer ring, so as to separate the ring cutter and the sample. After adopting the above scheme, the existing demoulding equipment can solve the problems such as too much disturbance to the sample during demoulding, low uniformity of the sample after demoulding with the ring cutter, single number of demoulding at one time and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法
本专利技术涉及土木工程学科的室内土工测试领域，特指一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法。
技术介绍
随着对建筑物的安全性要求不断提高，设计之初就需对现场试样进行力学测试。地基的主要破坏形式是剪切破坏，直剪试验是确定土体抗剪强度的常用方法。在测试土体的抗剪强度前，需将准备好的土样放入环刀中，利用锤击法制成直径61.8mm、高20mm的标准环刀试样，然后脱模取出环刀内的标准试样，进行直剪试验测量其力学性能。目前，试验的传统脱模方式是先将卡住环刀的脱模圆环放在直剪仪盒上，再将环刀试样安放在脱模圆环。通过在环刀试样上放置一个圆柱体，对圆柱体施压，从而将环刀内试样压入直剪仪盒中。在脱模过程中，由于无法控制对环刀试样的施加压力，容易给试样带来不同程度上的扰动，使同一批直剪试样脱模后同一性较低。而且，传统脱模方式一次性脱模数量单一，使得完成全部试样的脱模时间相对较长。针对这些问题研究人员做出了以下改进：“土工环刀脱膜器(申请号：CN201520392125.3)”通过压杆带动击锤使压头下压来提高脱模效率，但在脱模过程中仍然会对硬度不高试样产生较大的扰动。“一种土工环刀脱模器(申请号：CN201520337465.6)”和“一种用土工试验用环刀脱模器(申请号：CN201720553147.2)”，固定环刀不动，通过千斤顶对环刀内的试样施压，使环刀内的试样顶出环刀。这种改进方法可以节省人力、提高脱模效率，但对试样仍存在的一定扰动性。由于直剪试验对试样的完整性和同一性要求较高，而现有的脱模方法都是固定环刀不动，对环刀内的试样施加竖向压力，使环刀与试样分离。这些脱模方法都是对环刀中的试样间接做功，使得难以制出差异较小、扰动性较小的同批次试样。因此，本专利技术人对此做进一步研究，研发出一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，以解决现有的脱模设备在脱模过程中对试样的扰动性过大、环刀试样脱模后的同一性较低、一次性脱模数量单一等问题。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，包括如下步骤：(1)制备环刀试样。在环刀内壁涂抹润滑剂，利用锤击法将准备好的土样在环刀内分层击实，最终制成标准环刀试样；(2)在脱模机构的下方设置脱模台，脱模台只能阻碍环刀试样内部的试样而不会阻碍外圈的环刀；(3)将环刀试样安放到脱模机构的环刀固定筒中固定；(4)将脱模机构中的升降旋轴连接筒和动力机构的升降旋轴连接；(5)脱模，通过动力机构控制脱模机构下降，在脱模台的作用下使环刀和试样完全分离；松开脱模机构对环刀的固定，使脱模机构回升；(6)在脱模台上的试样上依次安放滤纸、滤石，然后将脱模台与试样一同从脱模台卡槽中移出；(7)将直剪仪下盒对准脱模台，使滤石和试样填满直剪仪下盒的试样卡槽，垂直翻转脱模台和直剪仪下盒后，移开脱模台，从而完成初步装样，重复上述步骤(6)(7)，将剩余的3个试样装入直剪仪盒；(8)整理仪器，完成脱模。主要运用了“动环刀不动土”的思想，在取样过程中避免了对试样的扰动。对于含水率较高、养护时间较短、受力后易发生变形的试样，适用性较强。避免了传统脱模方法对试样施加竖向压力，保证了试样的完整性，提高了脱模成功率。进一步，所述脱模机构包括升降旋轴连接筒、环刀固定筒，升降旋轴连接筒设置在环刀固定筒上，升降旋轴连接筒与动力机构连接，动力机构控制脱模机构上下升降，环刀固定筒用于固定环刀试样，脱模台设置在环刀固定筒下方。进一步，所述动力机构包括升降旋轴，升降旋轴由电机室控制升降，升降旋轴与升降旋轴连接筒通过螺纹连接。进一步，所述步骤(5)脱模的过程具体为：(5.1)旋降升降旋轴，启动动力机构的电源开关，按动动力机构的升降开关下键，升降旋轴带动脱膜机构一起向下旋降；(5.2)分离环刀与试样，在旋降过程中，当脱模机构中环刀试样接触脱模台的脱模圆筒表面时，脱模台对试样的阻碍使得试样不能继续向下移动，环刀仍可以随升降旋轴继续旋降，环刀和试样开始分离，环刀和试样达到完全分离后，关闭电源开关；(5.3)上升升降旋轴，拧松紧固螺栓，将环刀沿着支撑底座外壁向下，使其安放在底板上，启动电源开关，按动升降开关上键，升降旋轴带动脱模机构向上旋升至距脱模圆筒表面距离大于50mm，关闭电源开关。进一步，所述升降旋轴是空心薄壁圆环，从上到下贯穿通过电机室，升降旋轴外部设置有升降旋转螺纹，升降旋转螺纹与电机室内的旋转空心圆筒吻合连接，电机室驱动旋转空心圆筒使升降旋轴上下升降。进一步，所述环刀和试样分离后，将直剪仪下盒倒扣在试样上，使试样填满直剪仪下盒的试样卡槽。进一步，所述直剪仪下盒主体为剪切盒，所述试样卡槽位于剪切盒上表面中心处，试样卡槽四周开设有销钉孔，试样卡槽中设置有滤石、滤纸。进一步，所述脱模台设置在支撑机构上，支撑机构底部为底板，底板上表面固接有4个大小相同的支撑底座，底板两侧设置有支撑板，支撑底座上表面中心处设有脱模台卡槽。进一步，所述脱模台由脱模圆筒和脱模台定位柱组成，所述脱模台定位柱位于脱模圆筒下部，脱模台定位柱与脱模台卡槽相匹配。进一步，所述环刀固定筒包括外箍圆环，外箍圆环上开设有伸缩缝，所述伸缩缝两侧设置有紧固螺栓孔，紧固螺栓孔之间通过紧固螺栓调节距离。紧固螺栓可通过紧固螺栓孔将环刀试样固定在环刀固定筒内部。采用上述方案后，本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：(1)本专利技术脱模方法主要运用了“动环刀不动土”的思想，在取样过程中避免了对试样的扰动，对于含水率较高、养护时间较短、受力后易发生变形的试样，适用性较强；(2)本专利技术在取样过程中，避免了传统脱模方法对试样施加竖向压力，保证了试样的完整性，提高了脱模成功率；(3)本专利技术脱模方法用电动代替手动，节省了人力，且一次性可脱模多个，大大提高了脱模效率；(4)本专利技术中的脱模机构中的环刀固定筒设有伸缩缝，不仅可以节约材料，还可以有效调节紧固螺栓，实现脱模机构与环刀之间紧密结合或分离；(5)本专利技术的脱模机构中的升降旋轴连接筒设有的外螺纹，与脱模连接槽的内螺纹相匹配，在连接升降旋轴连接筒与脱模连接槽时，更加方便、快捷、省力；(6)本专利技术中的脱模台与支撑底座采用榫接，在垂直翻转脱模台与直剪仪下盒时，使手动装样过程更加方便、快捷；(7)整个机构简单、精巧、性价比高，能够大规模生产。附图说明图1本专利技术的示意图；图2本专利技术的直剪仪下盒示意图；图3本专利技术的环刀试样示意图；图4本专利技术的动力机构示意图；图5本专利技术升降旋轴与旋转空心圆筒连接示意图；图6本专利技术的支撑机构示意图；图7本专利技术的脱模台机构示意图；图8本专利技术的脱模机构示意图；图9本专利技术的单个试样脱膜过程示意图之一；图10本专利技术的单个试样脱模过程示意图之二；图11本专利技术的单个试样脱模过程示意图之三；图12本专利技术的试样进入直剪仪下盒过程示意图之一；图13本专利技术的试样进入直剪仪下盒过程示意图之二；标号说明直剪仪下盒1，剪切盒11，试样卡槽12，销钉孔13，环刀试样2，试样21，环刀22；动力机构3，电机室31，电源开关32，升降旋轴33，升降开关34，升降旋轴螺纹35，脱模连接槽36，旋转空心圆筒37，支撑机构4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，包括如下步骤：(1)制备环刀试样。在环刀内壁涂抹润滑剂，利用锤击法将准备好的土样在环刀内分层击实，最终制成标准环刀试样；(2)在脱模机构的下方设置脱模台，脱模台只能阻碍环刀试样内部的试样而不会阻碍外圈的环刀；(3)将环刀试样安放到脱模机构的环刀固定筒中固定；(4)将脱模机构中的升降旋轴连接筒和动力机构的升降旋轴连接；(5)脱模，通过动力机构控制脱模机构下降，在脱模台的作用下使环刀和试样完全分离；松开脱模机构对环刀的固定，使脱模机构回升；(6)在脱模台上的试样上依次安放滤纸、滤石，然后将脱模台与试样一同从脱模台卡槽中移出；(7)将直剪仪下盒对准脱模台，使滤石和试样填满直剪仪下盒的试样卡槽。垂直翻转脱模台和直剪仪下盒后，移开脱模台，从而完成初步装样。重复上述步骤(6)(7)，将剩余的3个试样装入直剪仪盒；(8)整理仪器，完成脱模。

【技术特征摘要】
1.一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，包括如下步骤：(1)制备环刀试样。在环刀内壁涂抹润滑剂，利用锤击法将准备好的土样在环刀内分层击实，最终制成标准环刀试样；(2)在脱模机构的下方设置脱模台，脱模台只能阻碍环刀试样内部的试样而不会阻碍外圈的环刀；(3)将环刀试样安放到脱模机构的环刀固定筒中固定；(4)将脱模机构中的升降旋轴连接筒和动力机构的升降旋轴连接；(5)脱模，通过动力机构控制脱模机构下降，在脱模台的作用下使环刀和试样完全分离；松开脱模机构对环刀的固定，使脱模机构回升；(6)在脱模台上的试样上依次安放滤纸、滤石，然后将脱模台与试样一同从脱模台卡槽中移出；(7)将直剪仪下盒对准脱模台，使滤石和试样填满直剪仪下盒的试样卡槽。垂直翻转脱模台和直剪仪下盒后，移开脱模台，从而完成初步装样。重复上述步骤(6)(7)，将剩余的3个试样装入直剪仪盒；(8)整理仪器，完成脱模。2.根据权利要求1所述的一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，其特征在于：所述脱模机构包括升降旋轴连接筒、环刀固定筒。升降旋轴连接筒设置在环刀固定筒上，升降旋轴连接筒与动力机构连接，动力机构控制脱模机构上下升降。环刀固定筒用于固定环刀试样，脱模台设置在环刀固定筒下方。3.根据权利要求2所述的一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，其特征在于：所述动力机构包括升降旋轴。升降旋轴由电机室控制升降，升降旋轴与升降旋轴连接筒通过螺纹连接。4.根据权利要求3所述的一种用于环刀脱模的并联式电动旋转脱模方法，其特征在于：所述步骤(5)脱模的过程具体为：(5.1)旋降升降旋轴，启动动力机构的电源开关，按动动力机构的升降开关下键，升降旋轴带动脱膜机构一起向下旋降；(5.2)分离环刀与试样，在旋降过程中，当脱模机构中环刀试样接触脱模台的脱模圆筒表面时，脱模...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋新江，姜屏，徐海波，许开通，李娜，钱财富，王伟，
申请(专利权)人：安徽省水利部淮河水利委员会水利科学研究院，绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34