CN101813581A - 空心试样制样仪 - Google Patents
空心试样制样仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101813581A CN101813581A CN 201010128273 CN201010128273A CN101813581A CN 101813581 A CN101813581 A CN 101813581A CN 201010128273 CN201010128273 CN 201010128273 CN 201010128273 A CN201010128273 A CN 201010128273A CN 101813581 A CN101813581 A CN 101813581A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- die head
- making device
- sample
- sample making
- lower die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
本发明涉及一种空心试样制样仪,包括压头机构、传动机构和控制器,压头机构由上下模头和外模组成,两传动机构的传动轴对称地与丝杆连接,丝杆与螺母件连接,螺母件通过螺栓分别紧固下模头和上模头,螺母件上安装有位置传感器,传动机构和传感器通过电缆与控制器连接。本发明制样时采用上下模头同时向外模施压的双向压实结构;模具采用嵌入式模腔结构,可根据试样更换尺寸和型号。本制样仪设计科学、结构简单,操作使用方便,性价比高;用于制样彻底解决了制备过程中的规模化盛料与自动化脱模难题,可实现机械化作业、批量化生产,快捷高效成本低,试样重复性好、可比性强;本制样仪不仅可以在岩土测试领域制样,还可以推广制备类土类试件。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种空心试样制样仪,是一种土工制样仪器。
背景技术
土作为一种古老的建筑材料,其强度问题实际上是抗剪强度的测定问题。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。所以,可以据此研究土的各向异性时的力学性质。但是,试验所需要的空心试样制备起来十分麻烦,大大限制了该土工仪器的推广应用。
制备空心试样,前人做了许多研究工作,但是方法与原理多属于古典击实试验,所开发的仪器存在的缺陷归纳如下:(1)制样花费时间长,难以脱模,效率低下;(2)自动化程度很低,基本依靠人工作业;(3)密度、含水量不均匀;难以制备密度较大的试样;(4)试样平整度较低;(5)无法保证精度,造成测试结果差异性很大,测试结果可比性差,可重复性差;(6)严重噪声污染,强烈振动,严重影响他人正常工作。因此在岩土测试领域,为了克服上述缺点,彻底解决空心试样制备难题,急需提供一种新的空心试样制样仪。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用微控制器控制的可同时制备多个试样、可实现机械化作业、批量化生产的空心试样制样仪,其可彻底解决了空心试样制备过程中的规模化盛料与自动化脱模难题,制样效率高、重复性好、可比性强。
本发明为了达到上述目的,提供一种空心试样制样仪,包括压头机构、传动机构和控制器,压头机构由下模头、外模和上模头组成,两传动机构的传动轴对称地与丝杆连接,丝杆与螺母件连接,螺母件通过螺栓分别紧固下模头和上模头,在螺母件上安装有位置传感器,两传动机构和位置传感器通过电缆与控制器连接,上下两传动机构与外模分别安装在固定物上。
本发明空心试样制样仪所述的压头机构在制样时采用上下模头同时对外膜内的试件进行双向压实制样。这种双向压实方式使试样受力为上下两个方向双向均匀受力,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,可以制的密度很大的试样。
本发明所述的压头机构的模具采用嵌入式模腔结构,可根据待制备的空心试样不同形状更换尺寸、型号与模腔结构,一次制样可以同时制备多个试样。采用嵌入式模腔结构,利用下模头推出试样,可彻底解决空心试样制备过程中的规模化盛料与自动化脱模问题。
本发明所述的传动机构,可以为机械传动机构或者电气传动机构或者流体传动机构。
本发明所述的控制器通过电缆与位置传感器连接,位置传感器检测上模头与下模头的位置,并反馈给控制器,控制器事先植入相关的控制程序,可控制电机转动、处理反馈信号、设置参数、显示当前机器运行状态,实现试件预置长度、压实力、上下模头的加压距离、压实量、压实速度、保压时间等各项状态参数的预置并显示于液晶屏幕上,具有良好的人机交换界面,使试件的制备更加直观和容易控制;
本发明空心试样制样仪工作过程是:
1、开启控制器电源开关;通过控制器调节参数,根据试件预置长度和压实速度,设置上模头下平面与下模头中部阶梯平面之间所要达到的最终距离、预压次数和上模头与下模头在各预压循环中的上下移动速度,保压时间等各项状态参数。
2、按动控制器上运行按钮,制样仪将按照设定的参数开始执行动作:传动机构运转,带动丝杆、下模头向上运动,直至下模头中部阶梯平面与外膜的膜腔下平面相重合,暂停;将一定量待压料放入外膜腔中,继续执行下模头上运行动作;位置检测由位置传感器完成,检测信号反馈至控制器进行处理,以判断是否到达指定位置。
3、按动按钮,上模头开始向下运动,运动到其下平面与外膜腔上平面相重合时,下模头也开始以相同的设置速度运动,至上模头与下模头之间的距离缩短到设置的值为止。
4、上模头向上退回,至上模头下平面与外膜腔上平面相重合时为止,下模头同时向下退,至下模头中部阶梯平面与外膜腔下平面重合时为止,之后重复过程3;如此按设置的预压次数循环;循环完成后,上下模头的距离为最短。之后,上模头退至上限位置,下模头向上运动,至样品完全露出为止,暂停。
5、取出样品,下模头向下运动到下限位置。
本发明空心试样制样仪具有如下的优点:
1、本发明空心试样制样仪的设计,完全摆脱古典制样中一贯采用击实法制样的思维,而采用了双向压实方式制样,与其他结构类型制样仪器相比,本制样仪的设计科学、结构简单,操作使用方便,技术性能较好,性价比高,便于维护保养。
2、本发明空心试样制样仪工作时大大降低了噪声和振动,改善了工作环境。
3、本发明空心试样制样仪采用嵌入式模腔结构,利用下模头推出试样,可彻底解决了空心试样制备过程中的规模化盛料与自动化脱模问题,使机械化作业、批量化生产得以实现。
4、本发明空心试样制样仪制样工艺水平高,制得试样平整度较高,同时能较好地解决试样密度、含水量等指标控制不均匀的问题,并较大的提升土工制样的效率,制样快捷、高效、成本低,本制样仪在岩土测试领域具有重大科研价值与应用价值,值得推广。
5、本发明空心试样制样仪不仅可以制备土试件,还可以制备类土类试件。
附图说明
图1为本发明空心试样制样仪总体结构示意图。
图中:1传动机构、2丝杆、3螺母件、4螺栓、5下模头、6外模、7上模、8上模腔、9位置传感器、10电缆、11控制器。
具体实施方式:
下面以具体实施例结合附图对本发明作进一步说明:
实施例1:本发明空心试样制样仪总体结构如图1所示,包括压头机构、传动机构、控制器,压头机构由下模头5、外模6和上模头7组成,选用两台伺服电机作为传动机构1,两伺服电机的传动轴对称地与两丝杆2连接,两丝杆分别与两螺母件3连接,两螺母件通过螺栓4分别紧固下模头5和上模头7,在两螺母件3上均安装有位置传感器9,两台伺服电机和位置传感器通过电缆10与控制器11连接,上下两台伺服电机与外模6分别安装在固定物上。
实施例2:本发明实施例1的空心试样制样仪的使用步骤:
(1)开启控制器11电源,设置各项参数;
(2)作为传动机构的伺服电机开始运行,带动丝杆2、下模头5向上运动,直至下模头中部阶梯平面与外膜腔下平面相重合,暂停;
(3)装入待压料;
(4)上模头7开始向下运动,运动到其下平面与外膜腔上平面相重合时,下模头也开始以相同的设置速度运动,直至上模头与下模头之间的距离缩短到设置的值为止。并自动循环执行设置的压实次数,以及保压时间;
(5)上模头退至上限位置,下模头向上运动,至样品完全露出为止,取出样品;
(6)下模头退至下限位置,回初始状态,关机或进入下一工作循环。
本发明空心试样制样仪设计科学、结构简单,操作使用方便,技术性能较好,性价比高,便于维护保养;用于制样工艺水平高,能较好地解决试样密度、含水量等指标控制不均匀的问题,能较大的提升土工制样的效率,制样成本低,技术性能较好;本制样仪不仅可以在岩土测试领域制样,还可以制备类土类试件。
Claims (4)
1.一种空心试样制样仪,包括压头机构、传动机构和控制器,其特征在于:压头机构由下模头、外模和上模头组成,两传动机构的传动轴对称地与丝杆连接,丝杆与螺母件连接,两螺母件通过螺栓分别紧固下模头和上模头,在两螺母件上安装有位置传感器,两传动机构和位置传感器通过电缆与控制器连接,上下两传动机构与外模分别安装在固定物上。
2.根据权利要求1所述的空心试样制样仪,其特征在于:所述的压头机构在制样时采用上下模头同时对外膜内的试件进行双向压实制样。
3.根据权利要求1所述的空心试样制样仪,其特征在于:所述的压头机构的模具采用嵌入式模腔结构,可根据待制备的空心试样不同形状更换尺寸、型号与模腔结构,一次制样可同时制备多个试样。
4.根据权利要求1所述的空心试样制样仪,其特征在于:所述的传动机构,可以为机械传动机构或者电气传动机构或者流体传动机构。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101282736A CN101813581B (zh) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | 空心试样制样仪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2010101282736A CN101813581B (zh) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | 空心试样制样仪 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101813581A true CN101813581A (zh) | 2010-08-25 |
CN101813581B CN101813581B (zh) | 2011-08-24 |
Family
ID=42620896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2010101282736A Expired - Fee Related CN101813581B (zh) | 2010-03-17 | 2010-03-17 | 空心试样制样仪 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101813581B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107817146A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-20 | 华侨大学 | 双重压缩土样制备装置及制样方法 |
CN108844799A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-20 | 北京交通大学 | 土块制样装置 |
CN108871918A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 | 能同时制备多个三轴扰动土样的装置 |
CN110208065A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 长沙理工大学 | 批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法 |
CN110567778A (zh) * | 2019-10-08 | 2019-12-13 | 宁夏大学 | 一种标准重塑土样双向压样装置及方法 |
CN112067406A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-11 | 北京华泰美景科技发展有限公司 | 一种制样压块设备 |
CN113686640A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-23 | 沈阳工业大学 | 一种制模与脱模一体化的装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6595068B2 (en) * | 2000-02-25 | 2003-07-22 | Thomas E. Brovold | Compact hollow cylinder tensile tester |
CN201397262Y (zh) * | 2009-05-09 | 2010-02-03 | 袁中夏 | 土工试样制备仪 |
CN101650271A (zh) * | 2009-09-04 | 2010-02-17 | 中国地质大学(武汉) | 手摇式双向制样仪 |
-
2010
- 2010-03-17 CN CN2010101282736A patent/CN101813581B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6595068B2 (en) * | 2000-02-25 | 2003-07-22 | Thomas E. Brovold | Compact hollow cylinder tensile tester |
CN201397262Y (zh) * | 2009-05-09 | 2010-02-03 | 袁中夏 | 土工试样制备仪 |
CN101650271A (zh) * | 2009-09-04 | 2010-02-17 | 中国地质大学(武汉) | 手摇式双向制样仪 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
《吉林工业大学学报》 19931231 艳国正等 空心圆柱试样真三轴仪应力路径的控制 9-17 1-4 第23卷, 第3期 2 * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107817146A (zh) * | 2017-11-06 | 2018-03-20 | 华侨大学 | 双重压缩土样制备装置及制样方法 |
CN107817146B (zh) * | 2017-11-06 | 2023-08-29 | 华侨大学 | 双重压缩土样制备装置及制样方法 |
CN108844799A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-20 | 北京交通大学 | 土块制样装置 |
CN108871918A (zh) * | 2018-07-10 | 2018-11-23 | 中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司 | 能同时制备多个三轴扰动土样的装置 |
CN110208065A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-06 | 长沙理工大学 | 批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法 |
CN110208065B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-07-16 | 长沙理工大学 | 批量控制压实度的类岩石试样一体化制备装置及方法 |
CN110567778A (zh) * | 2019-10-08 | 2019-12-13 | 宁夏大学 | 一种标准重塑土样双向压样装置及方法 |
CN110567778B (zh) * | 2019-10-08 | 2023-06-20 | 宁夏大学 | 一种标准重塑土样双向压样装置及方法 |
CN112067406A (zh) * | 2020-10-10 | 2020-12-11 | 北京华泰美景科技发展有限公司 | 一种制样压块设备 |
CN113686640A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-23 | 沈阳工业大学 | 一种制模与脱模一体化的装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101813581B (zh) | 2011-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101813581B (zh) | 空心试样制样仪 | |
CN201503366U (zh) | 一种空心圆柱试样制样仪 | |
CN106940274B (zh) | 一种全自动流变直剪仪及其实验操作方法 | |
CN101863075B (zh) | 制样脱模联合仪 | |
CN107727519B (zh) | 一种试件冲压成型与力学参数测试一体化试验平台及方法 | |
CN103175728B (zh) | 土的动力真三轴仪 | |
CN104266887B (zh) | 电动静力双向重塑土样制样仪 | |
CN110567773A (zh) | 物理相似材料试件的快速承压成型装置及其成型方法 | |
CN105842095A (zh) | 一种使用计算机控制的金属材料压入载荷-位移数据测量系统 | |
CN103344468A (zh) | 应力控制式土工压样器 | |
CN107179242B (zh) | 一种简易手动真三轴仪 | |
CN204514734U (zh) | 一种柔性基层路面基面层间抗剪强度测试仪 | |
CN102175132B (zh) | 全自动土工合成材料厚度测定仪 | |
CN109142007A (zh) | 一种高效模型试验标准试件加工模具及其使用方法 | |
CN206725347U (zh) | 土工布cbr顶破试验仪 | |
CN106908313B (zh) | 大载荷试验机微小载荷控制系统及控制方法 | |
CN106908296B (zh) | 全自动土壤饱和器 | |
CN202119681U (zh) | 玻璃钢弯曲蠕变试验机 | |
CN203572696U (zh) | 应力控制式土工压样器 | |
CN206208671U (zh) | 一种岩石直剪及点荷载试验装置 | |
CN204116156U (zh) | 平面多点匀速匀加力拉压试验机 | |
CN103264073A (zh) | 一种曲线模拟s形楔块补偿装置 | |
CN201662500U (zh) | 电动式双向制样仪 | |
CN103776494A (zh) | 一种测量仪器 | |
CN210690180U (zh) | 物理相似材料试件的快速承压成型装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110824 Termination date: 20130317 |