一种空心圆柱试样制样仪制造技术

本实用新型专利技术提供了一种空心圆柱试样制样仪，该制样仪至少包括底座和安装于底座上的加压装置，加压装置至少包括两块作相对平移运动的加压板，两块加压板内侧上分别固定安装有作为模具的空心圆柱体，两块加压板的外侧分别与丝杆滑块机构中对应的滑块连接，丝杆滑块机构中丝杆上设有两段螺旋方向相反的螺纹，两滑块分别位于两螺纹段上，且两滑块上分别设有与丝杆上的两螺纹段相匹配的螺纹；丝杆与手柄摇杆机构中的摇杆连接。这种空心圆柱试样制样仪不仅可制备出密度较大且密度、含水量均匀的土工试样，而且制样效率高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空心圆柱试样制样仪，该试样制样仪为机械式重塑土制样器具。
技术介绍
试验土力学是现代土力学发展的四大支柱之一。伴随着科学的发展，先后出现了 大量的室内测定土的抗剪强度的方法。与其它试验方法相比，空心圆柱扭剪仪具有很多其 它测试仪器没有的优点对试样可以独立的施加三个方向的主应力，通过活塞杆施加扭矩 与控制扭转位移从而对试样施加剪应力，另外可以独立改变三个方向上的主应力，使主应 力方向发生任意偏转，以模拟实际土体中的主应力方向。因此可以据此研究土的各向异性 时的力学性质。但目前制备空心圆柱试样的方法与原理基本上属于古典击实法。然而科 学研究、教学与生产实践需要的空心圆柱土样必须达到1.密度、含水量均匀；2.密度较大； 3.试样平整，4.易脱模的要求，现有的制样仪器却不能满足这些要求，从而大大限制了空 心圆柱扭剪仪这种土工仪器的推广应用。所以在岩土测试领域，制备满足要求的空心圆柱 试样已成为一个普遍性难题，急需攻克。
技术实现思路
为制备出满足要求的空心圆柱试样，本技术提供了一种空心圆柱试样制样 仪，该试样制样仪不仅可制备出密度较大且密度、含水量均匀的土工试样，而且制样效率高。 实现本技术目的所采用的技术方案是一种空心圆柱试样制样仪，至少包括底 座和安装于底座上的加压装置，加压装置至少包括两块作相对平移运动的加压板，两块加 压板内侧上分别固定安装有作为模具的空心圆柱体，两块加压板的外侧分别与丝杆滑块机 构中对应的滑块连接，丝杆滑块机构中丝杆上设有两段螺旋方向相反的螺纹，两滑块分别 位于两螺纹段上，且两滑块上分别设有与丝杆上的两螺纹段相匹配的螺纹；丝杆与手柄摇 杆机构中的摇杆连接。 而且两滑块与对应的加压板之间均设有连动杆，两连动杆对称分布，连动杆包括 前、后两根平移杆和长、短两根连接杆，前、后平移杆平行分布，前平移杆一端与加压板的外 侧连接，另一端通过长连接杆与后平移杆的一端连接，后平移杆的另一端通过短连接杆与 对应滑块连接，且前平移杆、长连接杆、后平移杆、短连接杆和对应滑块连接为实质上的一 体，前、后平移杆分别通过套筒安装于底座上。套筒内设有滚珠，短连接杆的下部设有与丝 杆轴向垂直的指针。 而且两块加压板均为圆盘状，其中一块加压板内侧安装有两个直径不同的空心圆 柱体A和空心圆柱体B，空心圆柱体A套装于空心圆柱体B内，另一块加压板内侧则安装有 一个空心圆柱体C，空心圆柱体C嵌插于空心圆柱体A和空心圆柱体B之间，且空心圆柱体 A、空心圆柱体B和空心圆柱体C，以及两块圆盘状加压板的中心线重合。空心圆柱体A、空心圆柱体B和空心圆柱体C均通过螺纹安装于加压板内侧。 而且丝杆与摇杆之间设有齿轮传动机构，齿轮传动机构设有增速传动齿轮组和减 速传动齿轮组。丝杆滑块机构外设有轴向防护罩，轴向防护罩表面标有刻度，齿轮传动机构 外也设有防护罩。底座上方安装有模具固定装置，模具固定装置包括支撑板和支承座，以及 安装于支承座上的前固定板和后固定板，支撑板位于作为模具的空心圆柱体的下方，前固 定板位于模具的前方，后固定板则位于模具的后方。底座下方设有支座。底座上方设有水 平指示器。 由上述技术方案可知，本技术提供的空心圆柱试样制样仪通过手柄摇杆机构 带动具有两段螺旋方向相反的螺纹的丝杆转动，使与左螺纹段配合的左滑块和与右螺纹段 右滑块作相对的平移运动，同时又使分别与左或右滑块连接的两块加压板也作相对的平移 运动，而两块加压板内侧上分别固定安装有空心圆柱，因此可以制备出空心圆柱土工试样。 本技术提供的空心圆柱试样制样仪具有如下特点 (1)采用手摇双向机械式驱动，使试样达到两个方向均匀受力的效果，而不是传统方法中采用的单向受力方式，因此可以较好的解决试验制样密度、含水量等指标普遍存在 的不均匀性问题，另外可以保证试样的平整度，可以制得密度很大的试样，容易脱模； (2)使用两组齿轮传动，可以在加压过程中实现连动杆移动速度的粗调与微调，便于更加精细的控制加压过程，从而制出更均匀的试样； (3)采用手摇柄转动传动方式，可以增加力臂，有效达到省力的目的； (4)根据模具尺寸，可以制备不同尺寸的空心圆柱试样； (5)实现制样机械化，使制样效率得到大幅提高。附图说明附图为本技术的结构示意图。 图中l.空心圆柱B，2.空心圆柱A，3.空心圆柱C，4.左加压板，5.右加压板， 6.前固定板，7.后固定板，8.支撑板，9.支撑座，IO.套筒，ll.连动杆，12.左滑块，13.右 滑块，14.轴承，15.销轴，16.丝杆，17.轴向防护罩，18.齿轮传动机构，19.摇杆，20.手柄， 21.水平指示器，22.支座，23.底座，24.指针具体实施方式如附图所示，本技术提供的空心圆柱试样制样仪的底座23下方设有用于调 节底座23水平的支座22，底座23是否水平可通过观察设于底座23上方的水平指示器21 中的气泡获得。加压装置安装于底座23上方，加压装置的两块加压板内侧上分别固定安装 有作为模具的空心圆柱体，本实施例中两块加压板，即左加压板4和右加压板5均为圆盘 状，其中左加压板4内侧安装有两个直径不同的空心圆柱体A2和空心圆柱体B1，空心圆柱 体A2套装于空心圆柱体B1内，右加压板5内侧则安装有一个空心圆柱体C3，且空心圆柱 体A2、空心圆柱体B1和空心圆柱体C3，以及两块圆盘状加压板的中心线重合，当左加压板 4和右加压板5相对平移到空心圆柱体C3与空心圆柱体A2和空心圆柱体Bl重叠时，空心 圆柱体C3恰好嵌插于空心圆柱体A2和空心圆柱体B1之间，实际使用时，空心圆柱体A2、空 心圆柱体B1和空心圆柱体C3的大小可以根据重塑土试样的尺寸来确定。空心圆柱体A2、空心圆柱体Bl和空心圆柱体C3均通过螺纹安装于对应加压板的内侧。为保证空心圆柱体 A2、空心圆柱体B1和空心圆柱体C3，以及两块圆盘状加压板的中心线重合，底座23上方安 装有模具固定装置，模具固定装置包括支撑板8和支承座9，以及安装于支承座9上的前固 定板6和后固定板7，支撑板8位于作为模具的空心圆柱体的下方，前固定板6位于模具的 前方，后固定板7则位于模具的后方。调节前固定板6、后固定板7以及下支撑板8，可确保 三个空心圆柱体的中心线和左、右两个加压板4、5的中心线在同一直线上，模具固定装置 还可起到良好的支撑作用。左加压板4、右加压板5的外侧分别通过连动杆11与丝杆滑块 机构中对应的滑块连接，两连动杆11对称分布，连动杆11包括前、后两根平移杆和长、短两 根连接杆，前、后平移杆平行分布，前平移杆一端与加压板的外侧连接，另一端通过长连接 杆与后平移杆的一端连接，后平移杆的另一端通过短连接杆与对应滑块连接，且前平移杆、 长连接杆、后平移杆、短连接杆和对应滑块连接为实质上的一体，前、后平移杆分别通过内 设有滚珠的套筒10安装于底座23上，短连接杆的下部还可设置与丝杆轴向垂直的指针24 ; 丝杆滑块机构的丝杆16通过轴承14和销轴15安装在底座23上，丝杆16上设有两段螺旋 方向相反的螺纹，即左螺纹段和右螺纹段，与左螺纹段配合的滑块为左滑块12，与右螺纹段 配合的滑块为右滑块13，两滑块上分别设有与丝杆上的左、右螺纹段相匹配的螺纹，即左螺 纹段上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空心圆柱试样制样仪，至少包括底座和安装于底座上的加压装置，其特征在于：加压装置至少包括两块作相对平移运动的加压板，两块加压板内侧上分别固定安装有作为模具的空心圆柱体，两块加压板的外侧分别与丝杆滑块机构中对应的滑块连接，丝杆滑块机构中丝杆上设有两段螺旋方向相反的螺纹，两滑块分别位于两螺纹段上，且两滑块上分别设有与丝杆上的两螺纹段相匹配的螺纹；丝杆与手柄摇杆机构中的摇杆连接。

【技术特征摘要】
一种空心圆柱试样制样仪，至少包括底座和安装于底座上的加压装置，其特征在于加压装置至少包括两块作相对平移运动的加压板，两块加压板内侧上分别固定安装有作为模具的空心圆柱体，两块加压板的外侧分别与丝杆滑块机构中对应的滑块连接，丝杆滑块机构中丝杆上设有两段螺旋方向相反的螺纹，两滑块分别位于两螺纹段上，且两滑块上分别设有与丝杆上的两螺纹段相匹配的螺纹；丝杆与手柄摇杆机构中的摇杆连接。2. 根据权利要求1所述的空心圆柱试样制样仪，其特征在于两滑块与对应的加压板 之间均设有连动杆，两连动杆对称分布，连动杆包括前、后两根平移杆和长、短两根连接杆， 前、后平移杆平行分布，前平移杆一端与加压板的外侧连接，另一端通过长连接杆与后平移 杆的一端连接，后平移杆的另一端通过短连接杆与对应滑块连接，且前平移杆、长连接杆、 后平移杆、短连接杆和对应滑块连接为实质上的一体，前、后平移杆分别通过套筒安装于底 座上。3. 根据权利要求2所述的空心圆柱试样制样仪，其特征在于套筒内设有滚珠，短连接 杆的下部设有与丝杆轴向垂直的指针。4. 根据权利要求1或2所述的空心圆柱试样制样仪，其特征在于两块加压板均为圆盘状，其中一块加压板内侧安装有两个直径不同的空心圆柱体A和空心圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯天顺，侯天梁，聂良佐，朱敏，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]