CN103543033B - 一种电磁式土样提取仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电磁式土样提取仪，靠电力转动产生的推力将环型刀旋转并压入土体中。本发明在环型刀尾部增加一个可分离的电动推进装置。在取土样时，先从支撑柱上取下土样座顶板，将土样放在切样装置的刀刃下方，并在支撑柱上方安装土样座顶板，再转动马达带动施力杆竖直上下移动，并接通电源让施压板产生电磁力吸住环型刀盖板，将土样座顶板固定在支撑柱上，转动马达可使施压板向下移动，向环型刀均匀施压，使环型刀旋转起来并进入土样中。通过本发明对环型刀进行改进，利用电动推力能顺利将环型刀压入坚硬的土样中取试样。整体取样过程施力均匀，提高了取样的效率及质量。

Description

一种电磁式土样提取仪

技术领域

本发明涉及土建取样工具领域，尤其涉及一种电磁式土样提取仪。

背景技术

环型刀是用于土工试验的一种试验设备，主要用来制取土样，用于测定土的密度、含水量等试验。环型刀实质上是一个刚性的、两端开口的圆柱型套筒，其中一端带有比较锋利的刃口。在具体使用时，先制备出比较大的土体试样，然后将环型刀置于土样之上，刃口和试样表面接触，然后用力向下压，使环型刀进入土样。在用力使环型刀向下运动的过程中，环型刀的刀刃切入周边的土样中，当环型刀完全进入并穿透土样层后，将环型刀内的土样取出来就做成了完整的土样。传统的实验中，是用手工直接按压方式将环型刀向下压进土样，然而如果遇到土质坚硬的试样，则手工很难将环型刀压入试样中。因此，必须对环型刀进行改进，使其能够方便地压入有一定硬度试样中。

发明内容

为了解决方便在坚硬的土质中获取试样的问题，本发明提供了一种电磁式土样提取仪，靠电动转动产生的推力将环型刀旋转并压入土体中，本发明对现有的环型刀进行改进，本发明装置包括土样座及环型刀，在环型刀尾部增加一个可分离的电动推进装置，这里的电动推进装置包括土样座顶板，与底座垂直并固定连接的支撑柱，土样座顶板位于支撑柱上部并与支撑柱有可拆卸的活动连接，土样座顶板的中央位置有嵌入的轴承，该轴承的内管中固定有内螺纹的钢管，该钢管伸出轴承之外并在轴承上可自由转动，钢管顶部固定有一个马达，施力杆与施压板固定连接，施压板下方为可磁化材料制成的环型刀盖板，环型刀盖板通过螺纹套在环型刀上；施压板内有电磁线圈接通外部电流时，施压板变成电磁铁可吸住环型刀盖板一起转动；在取土样时，先从支撑柱上取下土样座顶板，将土样放在切样装置的刀刃向下放在土样面，并向支撑柱上安装土样座顶板，再转动马达带动施力杆竖直上下移动，并让施压板产生电磁力吸住环型刀盖板，将土样座顶板固定在支撑柱上，转动马达可使施压板向下移动，向环型刀均匀施压，使环型刀旋转起来并进入土样中。

　　对上述技术方案的进一步改进在于，环型刀盖板边缘有出气通道，连通环型刀内外空间，在切取试样时，保持环型刀内部气压相同，这样切样过程中可消除气压阻力。

　　对上述技术方案的进一步改进在于，马达内有阻力检测器，检测马达施加在施力杆上使之转动的阻力，如果该阻力超过预设值，自动切断施压板内有电磁线圈电流，这样取样过程中如果环型刀被土样中的异物卡住或土样硬度超过环形刀的设计硬度范围时，采用的对环形刀的保护措施。

本发明取得了以下技术效果：

　　通过本发明对环型刀进行改进，通过电动推力能顺利将环型刀压入坚硬的土样中取试样。整体取样过程施力均匀，提高了取样的效率及质量。

附图说明

图1为本发明的电磁式土样提取仪示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

见图1，本发明主要是在传统的环型刀上加装一个电动施压装置，利用电动的转动推力，大大增加环型刀上的压力，可将环型刀顺利地压入坚硬的土样中获取试样。

实施例1：

设计一个本发明的电磁式土样提取仪，见图1，设计一个可安装电动装置的取样台，取样台包括：直径为100mm、厚10mm的金属圆台型底座13，底座13边缘均匀竖直固定4个直径20mm高度为100mm的圆柱型支撑柱12，支撑柱12上端连接一个土样座顶板8，该土样座顶板8就是本发明电动推进时的主要受力部件，土样座顶板8与支撑柱12通过可拆卸的活动连接，土样座顶板8可以很方便地从支撑柱12上安装及拆下，如通过卡扣或磁铁固定。土样座顶板8为直径为100mm、厚18mm的金属圆台，由刚性硬质材料制成，可以承受较大的压力不变形。

土样座顶板8的中央位置即圆心处嵌入一个外径40mm、内径20mm、高度20mm的轴承10，该轴承的内管中固定有内螺纹的钢管7，固定方式可以是焊接，钢管7的外径为20mm，内径为15mm，高度为50mm，该钢管伸出轴承之外部分长30mm并在轴承上可自由转动，钢管顶部固定有一个马达3，固定方式可以是焊接，马达3可以带动钢管7在轴承10上转动，顺时针方式转动可以使施力杆6向下推进，施力杆6与施压板5固定焊接方式连接，施压板5下方为可磁化材料制成的环型刀盖板9，环型刀盖板9为圆盘型，直径大于环型刀外径，厚度5mm，环型刀盖板9通过螺纹套在环型刀1上；施压板5内有电磁线圈接通外部电流时，施压板5变成电磁铁可吸住环型刀盖板9一起转动；环型刀盖板9下方为环型刀1；在取土样时，先从支撑柱12上取下土样座顶板8，将土样4放在切样装置的底座13上，再把环型刀1的刀刃2向下放在土样4上面，并向支撑柱12上安装土样座顶板8，再转动马达3带动施力杆6竖直上下移动，并接通施压板5内的电磁线圈电流，以产生电磁力吸住环型刀盖板9，将土样座顶板8固定在支撑柱12上，转动马达3可使施压板5向下移动，并吸住环型刀盖板9带动环型刀1旋转，使环型刀1进入土样4中。在这里马达3的功率越大，转动越有力，越容易对坚硬的土样进行操作。

实施例2：

　　对上述的电磁式土样提取仪进一步改进，在实施例1基础上，环型刀盖板9边缘有2个出气通道14，分布在环型刀盖板直径方向上，该通道呈圆管状，内径为环型刀盖板厚度的二分之一，环型刀盖板直径方向的长度为环型刀盖板直径的4分之一，该通道在环型刀盖板内有拐弯，连通环型刀内外空间，在切取试样时，保持环型刀内部气压相同。

　　上述的马达3内有阻力检测器，检测马达3施加在施力杆6上使之转动的阻力，如果该阻力超过预设值，自动切断施压板5内有电磁线圈电流，则施压板失去磁力，环型刀失去动力停顿，这样取样过程中如果环型刀被土样中的异物卡住或土样硬度超过环形刀的设计硬度范围时，采用的对环形刀的保护措施。

　　上述的环型刀1的刀刃2可以是锯齿状，这样更有利切割坚硬的土样。

Claims (3)

1.一种电磁式土样提取仪，包括土样座(11)及环型刀(1)，其特征在于在环型刀(1)尾部增加一个可分离的电动推进装置，所述的电动推进装置包括土样座顶板(8)，与底座(13)垂直并固定连接的支撑柱(12)，土样座顶板(8)位于支撑柱(12)上部并与支撑柱(12)有可拆卸的活动连接，土样座顶板(8)的中央位置有嵌入的轴承(10)，该轴承的内管中固定有内螺纹的钢管(7)，该钢管伸出轴承之外并可在轴承上自由转动，钢管顶部固定有一个马达(3)，施力杆(6)与施压板(5)固定连接，施压板(5)下方为可磁化材料制成的环型刀盖板(9)，环型刀盖板(9)通过螺纹套在环型刀(1)上；施压板(5)内有电磁线圈接通外部电流时，施压板(5)变成电磁铁可吸住环型刀盖板(9)一起转动；在取土样时，先从支撑柱(12)上取下土样座顶板(8)，将土样(4)放在切样装置的底座(13)上，再把环型刀(1)的刀刃(2)向下放在土样(4)上面，并向支撑柱(12)上安装土样座顶板(8)，再转动马达(3)带动施力杆(6)竖直上下移动，并让施压板(5)产生电磁力吸住环型刀盖板(9)，将土样座顶板(8)固定在支撑柱(12)上，转动马达(3)可使施压板(5)向下移动，向环型刀(1)均匀施压，使环型刀(1)旋转起来并进入土样(4)中；马达(3)内有阻力检测器，检测马达(3)施加在施力杆(6)上使之转动的阻力，如果该阻力超过预设值，自动切断施压板(5)内有电磁线圈电流。

2.如权利要求1所述的电磁式土样提取仪，其特征在于所述的环型刀盖板(9)边缘有出气通道(14)，连通环型刀内外空间，在切取试样时，保持环型刀内部与外部气压相同。

3.如权利要求1所述的电磁式土样提取仪，其特征在于环型刀(1)刀刃(2)为锯齿状。