CN109781585B - 一种无黏性土休止角测定仪 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种无黏性土休止角测定仪，涉及土工试验设备技术领域。包括底座、固定座板、测量圆盘、连杆、漏斗和升降机构，所述底座的一侧固定有一根竖直的支撑杆，所述固定座板固定在支撑杆的上部一侧，所述连杆上端通过导向机构滑动连接固定座板，所述升降机构设置在固定座板上，所述升降机构与导向机构连接并带动连杆升降，所述测量圆盘水平固定在连杆下端，在连杆上设有测量刻度，所述漏斗套设在连杆上。升降机构通过导向机构带动测量圆盘准确、快速升降，结构简单、操作便捷、加工方便，成本低，利用新设备后每天可做30‑50组试验，甚至更多，大大提高工作效率和测量精度。

Description

一种无黏性土休止角测定仪

技术领域

本发明实施例涉及土工试验设备技术领域，具体涉及一种无黏性土休止角测定仪。

背景技术

无黏性土休止角试验是测定无黏性土在风干状态和水下状态的休止角，适用于不含黏粒和粉粒的纯砂土。休止角是无黏性土在松散状态堆积时，其天然坡面和水平面所成的最大坡角。

在目前土工试验的休止角试验中，传统的休止角测量仪器设备结构较为简陋，操作不方便，不小心会将试验砂样碰翻，严重影响试验结果，试验返工率极高，影响工作效率，使用原有设备进行试验，每天最多只能做10组，尤其是在测定水下休止角试验时，传统的试验设备是用细绳拴住圆盘进行转动放入水槽中，此方法操作不便极易使砂样倾覆，试验精度不高。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种无黏性土休止角测定仪，以解决现有技术中由于传统的休止角测量仪器设备结构较为简陋，操作不方便而导致的试验效率低、精度差的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，该无黏性土休止角测定仪包括底座、固定座板、测量圆盘、连杆、漏斗和升降机构，所述底座的一侧固定有一根竖直的支撑杆，所述固定座板固定在支撑杆的上部一侧，所述连杆上端通过导向机构滑动连接固定座板，所述升降机构设置在固定座板上，所述升降机构与导向机构连接并带动连杆升降，所述测量圆盘水平固定在连杆下端，在连杆上设有测量刻度，所述漏斗套设在连杆上，所述固定座板上设有固定导向机构位置的位置锁定机构。

进一步地，所述的导向机构包括导向板，所述固定座板的一侧开设有竖向的滑槽，所述导向板竖向滑动地设置在滑槽内，在滑槽两侧的固定座板上还开设有竖向的导向槽，所述导向板的两侧对应设有插入导向槽内的导向滑轨；

所述位置锁定机构包括位置锁定螺钉，固定座板上开设有位置锁定螺纹孔，位置锁定螺钉螺纹连接位置锁定螺纹孔并顶紧在导向板的侧面上。

进一步地，升降机构包括齿条和齿轮，所述齿条竖直固定在导向板的侧面，所述齿轮转动设置在固定座板的一侧，所述固定座板上开设有一个啮合口，齿轮通过啮合口与齿条啮合，所述齿轮通过旋转轴连接有带动其旋转的旋转手轮。

进一步地，所述的固定座板在滑槽中部开设有一个限位槽，所述齿条设置在限位槽内。

进一步地，所述的连杆包括第一连杆和第二连杆，第一连杆固定在导向机构的一侧，第二连杆上端与第一连杆下端磁性吸合固定，所述测量圆盘固定在第二连杆下端。

进一步地，所述的漏斗的上部与导向机构之间连接有带动其向上移动的弹性回拉机构。

进一步地，所述的弹性回拉机构包括弹力绳，弹力绳的两端与漏斗上端两侧固定连接，弹力绳的中部挂接在导向机构上。

进一步地，所述的底座的一侧设有气泡水平仪。

进一步地，所述的支撑杆的上部开设有水平的连接孔，所述固定座板通过横向连接杆连接支撑杆，所述横向连接杆水平滑动的穿过连接孔，支撑杆上还开设有连通连接孔的锁紧螺纹孔，锁紧螺纹孔连接有锁紧螺栓。

本发明实施例具有如下优点：

本发明实施例的升降机构通过导向机构带动连杆升降，进而可以带动测量圆盘升降，测量筒内盛水，首先向漏斗内放入试验砂样，砂样经过漏斗下端与连杆的间隙落在测量圆盘上，砂样堆满测量圆盘后记录测量圆盘砂样上端在连杆上的刻度，然后通过升降机构带动测量圆盘落入测量筒的水中，最后将测量圆盘提升至水面以上，记载此时测量圆盘上砂样上端在连杆上对应的刻度，得出水上与水下砂样的休止角，此设备结构简单、操作便捷、加工方便，成本低，利用新设备后每天可做30-50组试验，大大提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例1提供的一种无黏性土休止角测定仪的示意图；

图2为本发明实施例1提供的无黏性土休止角测定仪的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的固定座板的结构示意图；

图4为本发明实施例2提供的无黏性土休止角测定仪的结构示意图；

图中：1-底座2-测量筒3-气泡水平仪4-支撑杆5-测量圆盘6-连杆7-漏斗8-固定座板9-滑槽10-限位槽11-导向板12-连接件13-导向滑轨14-旋转手轮15-横向连接杆16-锁紧螺栓17-弹力绳18-齿条19-齿轮壳20-旋转轴21-啮合口22-导向槽23-位置锁定螺钉24-位置锁定螺纹孔601-第一连杆602-第二连杆。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

参见图1～3，该无黏性土休止角测定仪包括底座1、固定座板8、测量圆盘5、连杆6、漏斗7和升降机构，底座1的一侧固定有一根竖直的支撑杆4，固定座板8固定在支撑杆4的上部一侧，连杆6上端通过导向机构滑动连接固定座板8，升降机构设置在固定座板8上，升降机构与导向机构连接并带动连杆6升降，测量圆盘5水平固定在连杆6下端，在连杆6上设有测量刻度，漏斗7套设在连杆6上，漏斗7下端的内径大于连杆6的直径，这样可以保证漏斗7内的砂土顺利经过漏斗7与连杆6之间的间隙向下落在测量圆盘5上。

测定过程中需要使用一个盛水的测量筒2，测量筒2固定在底座1上侧，为了保证底座1水平，提高测试精度，在底座1的一侧设有气泡水平仪3，可以在底座1下增设垫片以调节底座1水平，也可以在底座1下侧螺纹连接多个调节座，通过调节座调节底座1的水平。支撑杆4的上部开设有水平的连接孔，固定座板8通过横向连接杆15连接支撑杆4，横向连接杆15水平滑动的穿过连接孔，支撑杆4上还开设有连通连接孔的锁紧螺纹孔，锁紧螺纹孔连接有锁紧螺栓16，可以调节固定座板8的水平位置，进而调节测量圆盘5的位置，本实施例中的测量圆盘5的直径根据待测样品不同，可以分为直径20cm和10cm两种。

本实施例中的导向机构包括导向板11，导向板11的前侧固定有两个工字形的连接件12，连接件12的一端与导向板11固定连接，另一端连接连杆6。固定座板8的一侧开设有竖向的滑槽9，导向板11竖向滑动地设置在滑槽9内，在滑槽9两侧的固定座板8上还开设有竖向的导向槽22，导向板11的两侧对应设有插入导向槽22内的导向滑轨13。

固定座板8上设有用于固定导向板11位置的位置锁定机构，位置锁定机构包括位置锁定螺钉23，固定座板8的上端两侧和下端两侧分别开设有位置锁定螺纹孔24，四个位置锁定螺钉23螺纹连接位置锁定螺纹孔24并顶紧在导向板11的侧面上，当升降机构带动导向板11和连杆6升降到所需高度后通过位置锁定螺钉23紧固到当前位置，防止导向板11松动。

升降机构包括齿条18和齿轮(图中未示出)，齿轮转动设置在齿轮壳19内，齿条18竖直固定在导向板11的侧面，齿轮转动设置在固定座板8的一侧，固定座板8上开设有一个啮合口21，齿轮通过啮合口21与齿条18啮合，齿轮通过旋转轴20连接有带动其旋转的旋转手轮14。在固定座板8在滑槽9中部开设有一个限位槽10，齿条18设置在限位槽10内，可以对齿条18进行导向。

本实施例中在漏斗7的上部与导向机构之间连接有带动其向上移动的弹性回拉机构。具体的，弹性回拉机构包括弹力绳17，弹力绳17的两端与漏斗7上端两侧固定连接，弹力绳17的中部挂接在连接件12上。测量过程中需要人手持漏斗7至一定高度，然后向漏斗7内添加待测砂样，直至测量圆盘5被砂样覆盖，记录砂样上端对应连杆6上的刻度后弹力绳17就可以带动漏斗7自动上移，操作人员通过旋转手轮14带动测量圆盘5下降至测量筒2的水面以下，以测量水下的休止角，本实施例通过弹力绳17使得操作更加方便，提高了试验效率。

具体测量过程如下：

1、通过旋转手轮14带动测量圆盘5升降，首先使圆盘5调节至水平状态，测量圆盘5与水槽水平面保持水平，这样在测试水下休止角时测量圆盘5下落的过程最短，进一步提高测量精度。将漏斗7下拉，然后向漏斗7内添加待测砂样，直至测量圆盘5被砂样覆盖，记录砂样上端对应连杆6上的刻度，进而得到干燥土样的休止角。

2、通过旋转手轮14带动测量圆盘5下降至测量筒2的水面以下，此时的漏斗7在弹力绳17的带动下上移，不会妨碍水下休止角的测量。土样完全被水浸泡后再通过旋转手轮14带动测量圆盘5上升至测量筒2的水面以上，测试再记录砂样上端对应连杆6上的刻度，进而得到水下土样的休止角。

本发明实施例的升降机构通过导向机构带动连杆6升降，进而可以带动测量圆盘5升降，测量筒2内盛水，首先向漏斗7内放入带测量砂样，砂样经过漏斗7下端与连杆6的间隙后向下落在测量圆盘5上，砂样堆满测量圆盘5后记录测量圆盘5上砂样上端的连杆6的刻度，然后通过升降机构带动测量圆盘5落入测量筒2的水中，最后将测量圆盘5提升至水面以上，记载此时测量圆盘5上砂样上端的连杆6的刻度，得出干燥砂样与水下砂样的休止角，结构简单、操作便捷、加工方便，成本低，利用新设备后每天可做30-50组试验，甚至是更多，大大提高工作效率和测量精度。

实施例2

参见图4，本实施例中的连杆6包括第一连杆601和第二连杆602，第一连杆601固定在导向板11的一侧，第二连杆602上端与第一连杆601下端磁性吸合固定，测量圆盘5固定在第二连杆602下端。本实施例将连杆6设计为两段式，这样可以非常方便的放置和取下漏斗7，第一连杆601通过连接件12与导向板11固定连接后，在安装漏斗7的过程中不需要拆卸第一连杆601，直接将第二连杆602与第一连杆601断开，然后将漏斗7套在第二连杆602上即可，当测量圆盘5上砂样覆盖后，通过断开的连杆，将漏斗7取下再进行水下测定。操作非常方便，进一步提高测量效率。本实施例第一连杆601与第二连杆602可以均为磁钢，也可以第一连杆601为磁钢，第二连杆602为铁质。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种无黏性土休止角测定仪，其特征在于：所述的无黏性土休止角测定仪包括底座(1)、固定座板(8)、测量圆盘(5)、连杆(6)、漏斗(7)和升降机构，所述底座(1)的一侧固定有一根竖直的支撑杆(4)，所述固定座板(8)固定在支撑杆(4)的上部一侧，所述连杆(6)上端通过导向机构滑动连接固定座板(8)，所述升降机构设置在固定座板(8)上，所述升降机构与导向机构连接并带动连杆(6)升降，所述测量圆盘(5)水平固定在连杆(6)下端，在连杆(6)上设有测量刻度，所述漏斗(7)套设在连杆(6)上，所述固定座板(8)上设有固定导向机构位置的位置锁定机构；

所述的导向机构包括导向板(11)，所述固定座板(8)的一侧开设有竖向的滑槽(9)，所述导向板(11)竖向滑动地设置在滑槽(9)内，在滑槽(9)两侧的固定座板(8)上还开设有竖向的导向槽(22)，所述导向板(11)的两侧对应设有插入导向槽(22)内的导向滑轨(13)；

所述位置锁定机构包括位置锁定螺钉(23)，固定座板(8)上开设有位置锁定螺纹孔(24)，位置锁定螺钉(23)螺纹连接位置锁定螺纹孔(24)并顶紧在导向板(11)的侧面上；

升降机构包括齿条(18)和齿轮，所述齿条(18)竖直固定在导向板(11)的侧面，所述齿轮转动设置在固定座板(8)的一侧，所述固定座板(8)上开设有一个啮合口(21)，齿轮通过啮合口(21)与齿条(18)啮合，所述齿轮通过旋转轴(20)连接有带动其旋转的旋转手轮(14)；

所述的漏斗(7)的上部与导向机构之间连接有带动其向上移动的弹性回拉机构。

2.根据权利要求1所述的无黏性土休止角测定仪，其特征在于：所述的固定座板(8)在滑槽(9)中部开设有一个限位槽(10)，所述齿条(18)设置在限位槽(10)内。

3.根据权利要求1所述的无黏性土休止角测定仪，其特征在于：所述的连杆(6)包括第一连杆(601)和第二连杆(602)，第一连杆(601)固定在导向机构的一侧，第二连杆(602)上端与第一连杆(601)下端磁性吸合固定，所述测量圆盘(5)固定在第二连杆(602)下端。

4.根据权利要求1所述的无黏性土休止角测定仪，其特征在于：所述的弹性回拉机构包括弹力绳(17)，弹力绳(17)的两端与漏斗(7)上端两侧固定连接，弹力绳(17)的中部挂接在导向机构上。

5.根据权利要求1所述的无黏性土休止角测定仪，其特征在于：所述的底座(1)的一侧设有气泡水平仪(3)。

6.根据权利要求1所述的无黏性土休止角测定仪，其特征在于：所述的支撑杆(4)的上部开设有水平的连接孔，所述固定座板(8)通过横向连接杆(15)连接支撑杆(4)，所述横向连接杆(15)水平滑动的穿过连接孔，支撑杆(4)上还开设有连通连接孔的锁紧螺纹孔，锁紧螺纹孔连接有锁紧螺栓(16)。