CN110057638A - 一种圆柱形试样制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种圆柱形试样制备装置,包括基础底板,在基础底板的一端安装用于固定试样的固定装置,基础底板的另一端与固定装置相对应的位置处安装打磨装置;本发明克服了钻取机钻取直径固定,表面粗糙的缺点,并解决了已有实验室用圆柱形试样制作装置存在的固定效果及喷水效果差,耗时耗力等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种圆柱形试样制备装置,属于岩土工程试验设备领域。
背景技术
岩石试样的制备是进行岩石力学试验前的首要工作,实验室中为了获得圆柱形试样常采用钻取机,但是该仪器只能钻取固定直径大小的圆柱形试样,当试样长度较长时,常会出现表面粗糙及出现错距的现象。尤其是对于节理岩体,在取样过程中可能会造成试样沿节理面的断裂。
为了克服钻取机的这一缺点,现有一种实验室用岩石或混凝土圆柱形试样的制作装置。例如,公告号为CN104594639A的中国发明专利,公开了一种一种实验室用岩石或混凝土圆柱形试样制作装置及方法。该发明通过试样上下端面布置的橡胶垫板及钢顶针来固定试样位置,并不能克服在打磨过程中磨石向前推进力及打磨时强大的摩擦力,橡胶垫板与试样端面的摩擦力对试样的固定效果不佳;喷水孔设置在竖直导轨上容易存在水流不能达到磨石与试样的接触面,可能直接由竖向滑块位置流出;竖向滑块在竖直导轨上的上下滑动采用电机控制不能根据试样打磨情况进行实时调整;水平滑块在水平导轨上的滑动需人工推动并通过第二顶丝螺栓固定耗时耗力。
发明内容
本发明提供一种圆柱形试样制备装置,克服了钻取机钻取直径固定,表面粗糙的缺点,并解决了已有实验室用圆柱形试样制作装置存在的固定效果及喷水效果差,耗时耗力等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种圆柱形试样制备装置,包括基础底板,在基础底板的一端安装用于固定试样的固定装置,基础底板的另一端与固定装置相对应的位置处安装打磨装置;
前述的固定装置包括与基础底板垂直安装的竖直基础杆,其内部中空,高度调节杆呈L型布设,其包括竖直杆和水平杆,竖直杆的一端通过高度固定螺栓可移动连接在竖直基础杆内;
在水平杆的一端与竖直杆连接,其另一端安装上固定结构,在基础底板与上固定结构相对的位置处安装下固定结构,前述的上固定结构包括上转动轴,其相对下固定结构的端头安装上垫板,下固定结构包括下转动轴,其相对上固定结构的端头安装下垫板,在上垫板与下垫板相对的位置上分别安装相同结构的固定器;
在水平杆上方布设喷水结构;
前述的打磨装置通过水平滑动结构可滑动安装在基础底板的另一端,打磨装置包括磨石机箱,在磨石机箱内安装竖向滑动结构,固定轴固定在竖向滑动结构上,且其一端伸出打磨机箱与磨石转轴的一端连接,磨石转轴的另一端设置磨石;
作为本发明的进一步优选,前述的固定器包括相同结构的两部分,且两部分之间留有夹紧试样的空间,固定器的两部分均为U型结构,在U型结构的两个开口端分别连接固定耳块,相邻固定耳块之间通过加固螺栓连接,同时通过螺母固定,在每个U型结构内部布满弹簧装置,在每个U型结构的表面设置两个T型卡块,T型卡块位于U型结构表面,T型卡块的横向部分与U型结构的垂直部分平行设置;
在上垫板或下垫板安装固定器的端面上开设两个T型卡槽,T型卡槽与T型卡块的位置大小匹配,同时在上垫板或下垫板安装固定器的端面中心位置安装中心针,中心针可在上垫板或下垫板内伸缩;
作为本发明的进一步优选,前述的弹簧装置包括连接块,其一端固定接触块,另一端固定底部块,在连接块上套设弹簧,底部块卡固在U型结构的U型槽底部,接触块并排布设形成线状结构,弹簧在U型结构的U型槽内部;
作为本发明的进一步优选,前述的水平滑动结构包括水平移动齿,在基础底板上开设贯通槽,水平移动齿安设在贯通槽内,其平滑部分紧贴磨石机箱底部,水平移动齿的锯齿部分与第二水平齿轮啮合,第二水平齿轮同时与第一水平齿轮啮合,第一水平齿轮的中心插设有水平转盘的中心轴,在水平转盘上固定水平握把;
前述的竖向滑动结构包括固定在磨石机箱内部侧壁上的竖直移动齿,竖直移动齿的平滑侧边位于磨石机箱内部的一端固定固定轴,竖直移动齿的锯齿部分与第二竖直齿轮啮合,第二竖直齿轮与第一竖直齿轮啮合,第一竖直齿轮的中心插设竖直转盘的中心轴,在竖直转盘上固定竖直握把;
作为本发明的进一步优选,前述的喷水结构包括喷水管,其安设在水平管上方,喷水管内部形成喷水通道,其一端开设进水口;
作为本发明的进一步优选,在基础底板侧壁上布设刻度线,其0刻度线靠近固定装置,当磨石机箱安装磨石的一端侧壁位于0刻度线时,磨石靠近固定装置的侧壁与固定器的中心在同一条轴线上;
作为本发明的进一步优选,在上垫板远离上转动轴或下垫板远离下转动轴的端面覆设橡胶薄层,其中心位置安装中心针;
作为本发明的进一步优选,前述的上转动轴、下转动轴通过转动电机实现旋转,磨石转轴通过磨石转动电机实现旋转。
通过以上技术方案,相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
1、本发明利用圆柱形试样制备装置,利用磨石机的原理高效快速制备圆柱形试样,避免了钻取机钻取试样存在的缺陷;
2、利用固定装置,高效固定非圆柱形不规则试样,为圆柱形试样的打磨创造条件;
3、借助于底板刻度及水平滑动结构的共同作用,可打磨出任意尺寸可控制的圆柱形试样,为后续试验节省时间,提供高品质试样。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例圆柱形试样制备装置的整体结构示意图;
图2为本发明的优选实施例圆柱形试样制备装置的固定器的整体结构示意图;
图3为本发明的优选实施例圆柱形试样制备装置的弹簧装置的整体结构示意图;
图4为本发明的优选实施例圆柱形试样制备装置的上垫板或下垫板的整体结构示意图。
图中:1为试样,2为喷水管,3为高度调节杆,4为竖直基础杆,5为基础底板,6为固定装置,7为转动电机,8为水平滑动结构,9为磨石机箱, 21为喷水通道,22为进水口,41为高度固定螺栓,51为底板刻度,61为上转动轴,62为下转动轴,63为上垫板,631为中心针,632为T型卡槽,64为下垫板,65为上固定结构,651为T型卡块,652为固定器,653为固定耳块,654为弹簧装置,541为接触块,542为连接柱,543为弹簧,544为底部块,655为加固螺栓,656为螺母,66为下固定结构,81为水平握把,82为水平转盘,83为第一水平齿轮,84为第二水平齿轮,91为水平移动齿,92为竖直转盘,93为竖直握把,94为第一竖直齿轮,95为第二竖直齿轮,101竖直移动齿,102为固定轴,103为磨石转轴,104为磨石。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图4所示,本发明包括以下特征部件:1为试样,2为喷水管,3为高度调节杆,4为竖直基础杆,5为基础底板,6为固定装置,7为转动电机,8为水平滑动结构,9为磨石机箱, 21为喷水通道,22为进水口,41为高度固定螺栓,51为底板刻度,61为上转动轴,62为下转动轴,63为上垫板,631为中心针,632为T型卡槽,64为下垫板,65为上固定结构,651为T型卡块,652为固定器,653为固定耳块,654为弹簧装置,541为接触块,542为连接柱,543为弹簧,544为底部块,655为加固螺栓,656为螺母,66为下固定结构,81为水平握把,82为水平转盘,83为第一水平齿轮,84为第二水平齿轮,91为水平移动齿,92为竖直转盘,93为竖直握把,94为第一竖直齿轮,95为第二竖直齿轮,101竖直移动齿,102为固定轴,103为磨石转轴,104为磨石。
图1所示,本发明的一种圆柱形试样制备装置,包括基础底板,在基础底板的一端安装用于固定试样的固定装置,基础底板的另一端与固定装置相对应的位置处安装打磨装置;
前述的固定装置包括与基础底板垂直安装的竖直基础杆,其内部中空,高度调节杆呈L型布设,其包括竖直杆和水平杆,竖直杆的一端通过高度固定螺栓可移动连接在竖直基础杆内;
在水平杆的一端与竖直杆连接,其另一端安装上固定结构,在基础底板与上固定结构相对的位置处安装下固定结构,前述的上固定结构包括上转动轴,其相对下固定结构的端头安装上垫板,下固定结构包括下转动轴,其相对上固定结构的端头安装下垫板,在上垫板与下垫板相对的位置上分别安装相同结构的固定器;
在水平杆上方布设喷水结构;
前述的打磨装置通过水平滑动结构可滑动安装在基础底板的另一端,打磨装置包括磨石机箱,在磨石机箱内安装竖向滑动结构,固定轴固定在竖向滑动结构上,且其一端伸出打磨机箱与磨石转轴的一端连接,磨石转轴的另一端设置磨石;
图2所示,作为本发明的进一步优选,前述的固定器包括相同结构的两部分,且两部分之间留有夹紧试样的空间,固定器的两部分均为U型结构,在U型结构的两个开口端分别连接固定耳块,相邻固定耳块之间通过加固螺栓连接,同时通过螺母固定,在每个U型结构内部布满弹簧装置,在每个U型结构的表面设置两个T型卡块,T型卡块位于U型结构表面,T型卡块的横向部分与U型结构的垂直部分平行设置;
图4所示,在上垫板或下垫板安装固定器的端面上开设两个T型卡槽,T型卡槽与T型卡块的位置大小匹配,同时在上垫板或下垫板安装固定器的端面中心位置安装中心针,中心针可在上垫板或下垫板内伸缩;
图3所示,作为本发明的进一步优选,前述的弹簧装置包括连接块,其一端固定接触块,另一端固定底部块,在连接块上套设弹簧,底部块卡固在U型结构的U型槽底部,接触块并排布设形成线状结构,弹簧在U型结构的U型槽内部;
作为本发明的进一步优选,前述的水平滑动结构包括水平移动齿,在基础底板上开设贯通槽,水平移动齿安设在贯通槽内,其平滑部分紧贴磨石机箱底部,水平移动齿的锯齿部分与第二水平齿轮啮合,第二水平齿轮同时与第一水平齿轮啮合,第一水平齿轮的中心插设有水平转盘的中心轴,在水平转盘上固定水平握把;
前述的竖向滑动结构包括固定在磨石机箱内部侧壁上的竖直移动齿,竖直移动齿的平滑侧边位于磨石机箱内部的一端固定固定轴,竖直移动齿的锯齿部分与第二竖直齿轮啮合,第二竖直齿轮与第一竖直齿轮啮合,第一竖直齿轮的中心插设竖直转盘的中心轴,在竖直转盘上固定竖直握把;
作为本发明的进一步优选,前述的喷水结构包括喷水管,其安设在水平管上方,喷水管内部形成喷水通道,其一端开设进水口;
作为本发明的进一步优选,在基础底板侧壁上布设刻度线,其0刻度线靠近固定装置,当磨石机箱安装磨石的一端侧壁位于0刻度线时,磨石靠近固定装置的侧壁与固定器的中心在同一条轴线上;
作为本发明的进一步优选,在上垫板远离上转动轴或下垫板远离下转动轴的端面覆设橡胶薄层,其中心位置安装中心针;
作为本发明的进一步优选,前述的上转动轴、下转动轴通过转动电机实现旋转,磨石转轴通过磨石转动电机实现旋转。
通过上述结构,具体的实施过程如下:
松开高度调节螺栓,调整高度调节杆的竖向杆使其适宜,将制成或从现场取回的非圆柱形试样放在上垫板及下垫板之间,并使中心针对准原试样上下端面的中心位置;将高度调节杆的水平杆向下压,并拧紧高度调节螺栓;将固定器的两部分分别安装在上垫板以及下垫板上,分别从上垫板或下垫板两侧的T型卡槽中将T型卡块插入,此时,弹簧装置的接触块与原试样相接触,弹簧受到压缩,使固定器两部分的固定耳块间的距离收到最小,插入加固螺栓并拧紧螺母;位于上固定结构的固定器及下固定结构的固定器都采用相同的操作;打开水管,使喷水通道进水并出水,打开旋转电机及磨石转动电机,手动控制水平握把使磨石不断向原试样靠近,当磨石接触原试样时,停止水平转盘的转动,手动控制竖直握把时磨石上下移动开始进行打磨,当磨石上下移动一次后停止竖直转盘的转动;继续控制水平握把使磨石小距离向前推进,每次小距离推进后停止水平转盘的转动,操作竖直握把使磨石上下移动一次,直至磨石机箱左侧端面移动至底板刻度上对齐的试验所需的圆柱形试样半径尺寸竖直;关闭水管及电机,取下试样;由于试样上下端面并未打磨,只需利用切割机,从试样中段切取试验所需高度即可。
在上述实施例中,
底板刻度的作用是为磨石机提供试样尺寸数据;
中心针作用是确定试样中心位置对齐;
喷水管作用是防止扬尘;
弹簧装置作用是适应表面不规则的原试样。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种圆柱形试样制备装置,其特征在于:包括基础底板,在基础底板的一端安装用于固定试样的固定装置,基础底板的另一端与固定装置相对应的位置处安装打磨装置;
前述的固定装置包括与基础底板垂直安装的竖直基础杆,其内部中空,高度调节杆呈L型布设,其包括竖直杆和水平杆,竖直杆的一端通过高度固定螺栓可移动连接在竖直基础杆内;
在水平杆的一端与竖直杆连接,其另一端安装上固定结构,在基础底板与上固定结构相对的位置处安装下固定结构,前述的上固定结构包括上转动轴,其相对下固定结构的端头安装上垫板,下固定结构包括下转动轴,其相对上固定结构的端头安装下垫板,在上垫板与下垫板相对的位置上分别安装相同结构的固定器;
在水平杆上方布设喷水结构;
前述的打磨装置通过水平滑动结构可滑动安装在基础底板的另一端,打磨装置包括磨石机箱,在磨石机箱内安装竖向滑动结构,固定轴固定在竖向滑动结构上,且其一端伸出打磨机箱与磨石转轴的一端连接,磨石转轴的另一端设置磨石。
2.根据权利要求1所述的圆柱形试样制备装置,其特征在于:前述的固定器包括相同结构的两部分,且两部分之间留有夹紧试样的空间,固定器的两部分均为U型结构,在U型结构的两个开口端分别连接固定耳块,相邻固定耳块之间通过加固螺栓连接,同时通过螺母固定,在每个U型结构内部布满弹簧装置,在每个U型结构的表面设置两个T型卡块,T型卡块位于U型结构表面,T型卡块的横向部分与U型结构的垂直部分平行设置;
在上垫板或下垫板安装固定器的端面上开设两个T型卡槽,T型卡槽与T型卡块的位置大小匹配,同时在上垫板或下垫板安装固定器的端面中心位置安装中心针,中心针可在上垫板或下垫板内伸缩。
3.根据权利要求2所述的圆柱形试样制备装置,其特征在于:前述的弹簧装置包括连接块,其一端固定接触块,另一端固定底部块,在连接块上套设弹簧,底部块卡固在U型结构的U型槽底部,接触块并排布设形成线状结构,弹簧在U型结构的U型槽内部。
4.根据权利要求1所述的圆柱形试样制备装置,其特征在于:前述的水平滑动结构包括水平移动齿,在基础底板上开设贯通槽,水平移动齿安设在贯通槽内,其平滑部分紧贴磨石机箱底部,水平移动齿的锯齿部分与第二水平齿轮啮合,第二水平齿轮同时与第一水平齿轮啮合,第一水平齿轮的中心插设有水平转盘的中心轴,在水平转盘上固定水平握把;
前述的竖向滑动结构包括固定在磨石机箱内部侧壁上的竖直移动齿,竖直移动齿的平滑侧边位于磨石机箱内部的一端固定固定轴,竖直移动齿的锯齿部分与第二竖直齿轮啮合,第二竖直齿轮与第一竖直齿轮啮合,第一竖直齿轮的中心插设竖直转盘的中心轴,在竖直转盘上固定竖直握把。
5.根据权利要求1所述的圆柱形试样制备装置,其特征在于:前述的喷水结构包括喷水管,其安设在水平管上方,喷水管内部形成喷水通道,其一端开设进水口。
6.根据权利要求4所述的圆柱形试样制备装置,其特征在于:在基础底板侧壁上布设刻度线,其0刻度线靠近固定装置,当磨石机箱安装磨石的一端侧壁位于0刻度线时,磨石靠近固定装置的侧壁与固定器的中心在同一条轴线上。
7.根据权利要求2所述的圆柱形试样制备装置,其特征在于:在上垫板远离上转动轴或下垫板远离下转动轴的端面覆设橡胶薄层,其中心位置安装中心针。
8.根据权利要求1所述的圆柱形试样制备装置,其特征在于:前述的上转动轴、下转动轴通过转动电机实现旋转,磨石转轴通过磨石转动电机实现旋转。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190726 |
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