CN109387413A - 一种三轴试样切土器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三轴试样切土器，包括升降杆、垫板、上底板、支撑柱、上圆盘、金属柱、铁丝、固定针、滚动轴承、下圆盘、左齿轮、右齿轮、手摇杆和下底板；上底板、支撑柱和下底板组成固定装置；滚动轴承、左齿轮、右齿轮和手摇杆组成传动装置；升降杆、垫板、上圆盘、固定针和下圆盘组成土样约束装置；金属柱和铁丝组成切土装置。本发明结构简单，操作简便，代替了常规操作下人工用钢丝锯切土的不均匀性，大大提高了土样直径的精确性，提高了工作效率以及工作质量。
Description
技术领域
本发明涉及土工试验方法标准中“三轴压缩试验”试样制备所采用的及试验仪器，具体涉及了一种制备三轴压缩试验土样的切土器。
背景技术
随着经济发展，城市建设显现出蓬勃发展的势头，交通、港口、码头等的建设亦如此，岩土勘察任务对于上述建设而言必不可少，岩土工程勘察中，通常利用三轴压缩试验来获得土体的抗剪强度，而三轴试验的试样制备是一个麻烦且易出错的环节，通常是将待切土样固定在一个装置上，通过人为选择切土位置利用钢丝锯切土以达到三轴试验的要求，钢丝锯的力度及角度都不易控制，不仅难以满足切出来的土样均匀，而且土样易受扰动，存在相当大的弊病，而且这种切土方式耗时耗力，随着工程量的增大，传统的三轴试样制备方式越来越不能满足工程的需要。
发明内容
本发明提供了一种三轴试样切土器，目的在于解决传统三轴试样制备存在的问题，即制样不均匀、易受扰动、耗时耗力。该切土器不仅结构简单、操作方便，而且成本低廉，可控制转动切土速度，在试验中效果较好。为了实现上述目的，
本发明包括升降杆、垫板、上底板、支撑柱、上圆盘、金属柱、铁丝、固定针、滚动轴承、下圆盘、左齿轮、右齿轮、手摇杆和下底板；
上底板、支撑柱和下底板组成固定装置，四根支撑柱上、下端分别与上底板和下底板固定。
滚动轴承、左齿轮、右齿轮和手摇杆组成传动装置，左齿轮为空心齿轮，左齿轮的空心处嵌入滚动轴承，左齿轮与滚动轴承焊接在一起，滚动轴承固定在下底板上，左齿轮与右齿轮相啮合，右齿轮枢接在下底板上，手摇杆与右齿轮连接，手摇杆能带动右齿轮转动。
升降杆、垫板、上圆盘、固定针和下圆盘组成土样约束装置，上圆盘依靠升降杆进行上下移动，垫板起到升降杆与上底板的过渡作用，上圆盘与下圆盘之间固定有固定针，固定针起到了固定土样的作用，下圆盘固定在滚动轴承上，保证了土样与切土器之间的相对转动。
金属柱和铁丝组成切土装置，金属柱固定在左齿轮上的卡槽上，保证了切土装置与左齿轮的相对静止，且保证金属柱能在卡槽—内左右移动，卡槽—带有标尺，保证了待切土样直径的精确性，且金属柱可通过升降槽上下移动，保证了切土的全面覆盖性，铁丝绑接在金属柱的固定凹槽上，固定凹槽为多个，使得铁丝与土样的角度具有更广泛的选择性，铁丝需处于绷紧状态，保证了切土的精确性。
本发明的工作过程：
在操作时，根据土样软硬程度选择切土角度，选择金属柱的固定凹槽位置绑接铁丝，将金属柱及铁丝置于卡槽最左侧，通过升降杆调整上圆盘的高度，将土样置于下圆盘上并通过固定针将其固定，再调整上圆盘至合适的高度，使上圆盘与土样接触。将金属柱移动至待切直径位置，摇动手摇杆使得右齿轮旋转，从而带动左齿轮旋转，进而带动金属柱与铁丝旋转以达到切土的目的，可通过改变金属柱的上下位置来改变切土位置。并使其达到要求，完成三轴试样的制备。
本发明与现有技术相比有以下优点：
1、本发明原理简单，操作方便，省时省力，人工利用钢丝锯切土麻烦且易错，本发明大大提高了工作效率，节约了工作时间。
2、对于现有切土器，软硬土需选择不同的制样仪器。本发明可通过调整切土铁丝的角度而适用于更大软硬范围的土，适用性更广。
3、本发明在切样过程中，铁丝与土样径向的相对位置不变，保证了土样直径的均匀性。
4、本发明结构简单，成本低，而且很大程度上减小了土的扰动，从而提高了土样的质量。
5、由于是人工提供动力，既可控制切土速度，又可判断切土过程中是否遇到石块而进行及时处理，前者保证了切土质量与效率，后者则避免了土样的浪费。
附图说明
图1为本发明的立体示意图。
图2位本发明的主视图。
图3为本发明横剖面的俯视图。
图中：1—升降杆，2—垫板，3—上底板，4—支撑柱，5—上圆盘，6—土样，7—金属柱，8—铁丝，9—固定针，10—滚动轴承，11—下圆盘，12—左齿轮，13—右齿轮，14—手摇杆，15—下底板，7-1—固定凹槽，7-2—升降槽，12-1—卡槽。
具体实施方式
请参阅图1、图2及图3所示，本发明包括升降杆1、垫板2、上底板3、支撑柱4、上圆盘5、金属柱7、铁丝8、固定针9、滚动轴承10、下圆盘11、左齿轮12、右齿轮13、手摇杆14和下底板15；
上底板3、支撑柱4和下底板15组成固定装置，四根支撑柱4上、下端分别与上底板3和下底板15固定；
滚动轴承10、左齿轮12、右齿轮13和手摇杆14组成传动装置，左齿轮12为空心齿轮，左齿轮12的空心处嵌入滚动轴承10，左齿轮12与滚动轴承10焊接在一起，滚动轴承10固定在下底板15上，左齿轮12与右齿轮13相啮合，右齿轮13枢接在下底板15上，手摇杆14与右齿轮13连接，手摇杆14能带动右齿轮13转动；
升降杆1、垫板2、上圆盘5、固定针9和下圆盘11组成土样约束装置，上圆盘5依靠升降杆1进行上下移动，垫板2起到升降杆1与上底板3的过渡作用，上圆盘5与下圆盘11之间固定有固定针9，固定针9起到了固定土样的作用，下圆盘11固定在滚动轴承10上，保证了土样与切土器之间的相对转动；
金属柱7和铁丝8组成切土装置，金属柱7固定在左齿轮12上的卡槽12—1上，保证了切土装置与左齿轮12的相对静止，且保证金属柱7能在卡槽12—1内左右移动，可卡在卡槽12—1内任意位置，卡槽12—1带有标尺，保证了待切土样直径的精确性，且金属柱7可通过升降槽7—2上下移动，保证了切土的全面覆盖性，铁丝8绑接在金属柱7的固定凹槽7—1上，固定凹槽7—1为多个，使得铁丝与土样的角度具有更广泛的选择性，铁丝8需处于绷紧状态，保证了切土的精确性。
本发明的工作过程：
在操作时，根据土样软硬程度选择切土角度，选择金属柱7的固定凹槽7—1位置绑接铁丝8，将金属柱7及铁丝8置于卡槽12—1最左侧，通过升降杆1调整上圆盘5的高度，将土样6置于下圆盘11上并通过固定针9将其固定，再调整上圆盘5至合适的高度，使上圆盘5与土样6接触。将金属柱7移动至待切直径位置，摇动手摇杆14使得右齿轮13旋转，从而带动左齿轮12旋转，进而带动金属柱7与铁丝8旋转以达到切土的目的，可通过改变金属柱7的上下位置来改变切土位置。并使其达到要求，完成三轴试样的制备。
Claims (2)
1.一种三轴试样切土器，其特征在于：包括升降杆(1)、垫板(2)、上底板(3)、支撑柱(4)、上圆盘(5)、金属柱(7)、铁丝(8)、固定针(9)、滚动轴承(10)、下圆盘(11)、左齿轮(12)、右齿轮(13)、手摇杆14和下底板(15)；
上底板(3)、支撑柱(4)和下底板(15)组成固定装置，四根支撑柱(4)上、下端分别与上底板(3)和下底板(15)固定；
滚动轴承(10)、左齿轮(12)、右齿轮(13)和手摇杆(14)组成传动装置，左齿轮(12)为空心齿轮，左齿轮(12)的空心处嵌入滚动轴承(10)，左齿轮(12)与滚动轴承(10)焊接在一起，滚动轴承(10)固定在下底板(15)上，左齿轮(12)与右齿轮(13)相啮合，右齿轮(13)枢接在下底板(15)上，手摇杆(14)与右齿轮(13)连接，手摇杆(14)能带动右齿轮(13)转动；
升降杆(1)、垫板(2)、上圆盘(5)、固定针(9)和下圆盘(11)组成土样约束装置，上圆盘(5)依靠升降杆(1)进行上下移动，垫板(2)起到升降杆(1)与上底板(3)的过渡作用，上圆盘(5)与下圆盘(11)之间固定有固定针(9)，固定针(9)起到了固定土样的作用，下圆盘(11)固定在滚动轴承(10)上；
金属柱(7)和铁丝(8)组成切土装置，金属柱(7)固定在左齿轮(12)上的卡槽(12-1)上，金属柱(7)能在卡槽(12-1)内左右移动，金属柱(7)可通过升降槽(7-2)上下移动，铁丝(8)绑接在金属柱(7)的固定凹槽(7-1)上，固定凹槽(7-1)为多个。
2.根据权利要求1所述的一种三轴试样的切土器，其特征在于：所述的卡槽(12-1)带有标尺。
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