CN110370458B - 混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置及方法，包括基座和控制台，所述基座上设置有滑轨，所述滑轨上设置有可沿滑轨移动的振动台；基座上设置有三维运动工作台，所述三维运动工作台能够带动机座在基座上方运动，所述机座上安装有搅拌机，搅拌机的出料口处设置有填料机，所述填料机的出口朝向所述振动台；控制台被配置为控制所述振动台和三维运动工作台的运动，实现填料位置、填料高度或/和振动参数的控制。
Description
技术领域
本公开涉及一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
土木工程领域中，混凝土实验一直是研究混凝土材料及混凝土结构物理力学性能指标的基本方式，混凝土材料一些实验指标也直接关系到其能否用于工程中。一般的混凝土材料和混凝土结构的实验都在实验室内进行，混凝土实验过程需要用到不同的实验设备，像是最简单的混凝土试块的强度实验需要进行混凝土的制备、填料、振捣和养护等步骤，需要用到拌料机、振动台、起重机等设备。
据发明人了解，就目前实验室关于混凝土实验的条件和需求来说，混凝土本身就是一种沉重的材料，凝结时间较短，实验员需要在有限的时间内进行拌料、填料、振捣、清洁等等工作，体力工作量大，实验室面积小又无法使用大型设备，会产生较大的人为误差影响实验结果的一致性，想要进行一系列的混凝土实验对于实验人员来说负担较大。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置及方法，本公开综合拌料、填料、振动等功能采用自动化的控制设备，简化了实验步骤，提高了实验的准确性和一致性。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，包括基座和控制台，所述基座上设置有滑轨，所述滑轨上设置有可沿滑轨移动的振动台；
所述基座上设置有三维运动工作台，所述三维运动工作台能够带动机座在基座上方运动，所述机座上安装有搅拌机，搅拌机的出料口处设置有填料机，所述填料机的出口朝向所述振动台；
所述控制台被配置为控制所述振动台和三维运动工作台的运动，实现填料位置、填料高度或/和振动参数的控制。
上述技术方案中，通过控制台可控制机座的升降，在降下后将混凝土料填入，控制升到合适高度，在振动台放置相应的模具，然后开始拌料，通过控制填料机的位置可在振动过程中实现全自动化的填料，填料结束后推出振动台，将混凝土试件放入养护室进行养护。综上，所有混凝土制备步骤放在同一个装置上完成，不仅会大大节约资源还能提高精确度和结果的一致性。
作为一种或多种实施方案，所述三维运动工作台包括可升降支架、x向滑轨和y向滑轨，所述x向滑轨与所述可升降支架垂直设置，所述y向滑轨与x向滑轨垂直设置，且能够沿所述x向滑轨滑动。
作为一种或多种实施方案，所述可升降支架为多个。
作为一种或多种实施方案，所述x向滑轨和y向滑轨在同一水平面内，所述该水平面与所述基座平行。
作为一种或多种实施方案，所述x向滑轨和y向滑轨之间通过驱动轮连接，所述驱动轮受驱动机构的驱动，所述驱动机构由控制台控制。
作为一种或多种实施方案，所述机座和y向滑轨之间通过驱动轮连接，所述驱动轮受驱动机构的驱动，所述驱动机构由控制台控制。
作为一种或多种实施方案，所述振动台包括支撑板、振动马达和台面，所述支撑板设置于滑轨上，所述振动马达设置于支撑板上，为台面提供振动动力，并受所述控制台的控制，所述台面上设置有定位孔。
作为一种或多种实施方案，所述振动台通过滑轮与所述滑轨接触。
作为一种或多种实施方案，所述搅拌机呈一定角度倾斜，且倾斜方向朝向所述填料机的进料口，所述填料机的出料口设置有控制阀，所述控制阀受所述控制台控制。
基于上述装置的工作方法，控制台控制机座的升降，在降下后将混凝土料填入，控制机座升到合适高度，在振动台上放置相应的模具，利用搅拌机拌料，控制机座移动，进而控制填料机的位置，控制振动台振动，在振动过程中填料机开始填料。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开采用控制台，能够实现实验过程的全自动化，提高实验效率，减少人为误差；
实验仪所有的部件都是可拆卸并且通用的，能够利用到不同的实验中，提高了实验设备部的利用率；方便填料、搅拌和出料，适用实验室混凝土量需求量不大的情况，方便清洗。
在x、y移动支架上安装电机，可实现精准、匀速的支架移动，提高填料的准确性。
设计了出料控制阀的出口开关，可实现电动控制的出料。
设计了振动台滑轨，可以移动振动台，方便模具的摆放、转移以及振动台的清洁。
在振动台设计了球状定位孔，既可以实现模具在振动过程中的定位，因其无直角边可方便清洁。
填料机具有储料空间，可将搅拌好的混凝土暂时存放，避免混凝土料太少或太多影响实验进程。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本实验仪的整体结构示意图；
图2为图1中振动台部和滑轨部分；
图3为图1中三向支架和控制台部分；
图4为图1中拌料机和填料机部分；
其中，1-1振动台和滑轨，1-2三向支架和控制台，1-3拌料机和填料机，2-1振动台面，2-2定位孔，2-3振动马达，2-4滑轨，3-1升降支架，3-2顶部横向移动支架，3-3顶部纵向移动支架，3-4动力马达，3-5拌料机支座，3-6控制台，4-1进料口，4-2搅拌桶，4-3出料孔，4-4转动电机，4-5储料桶，4-6出料控制阀。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，包括可滑动振动台、三向支架、拌料机、填料器和控制台；
可滑动振动台，包括振动台和下部滑轨，振动台上部设有弧形挖孔的定位孔，下部通过滑轮和底部滑轨接触，可在滑轨方向自由移动；
振动台安装有滑轨，可进行自由的移动，振动台面设有球状弧形挖孔，可固定上部模具同时方便清理。
三向支架，上下移动装置、横向移动装置、纵向移动装置以及提供动力的电机；
拌料机，安装在顶部横向移动装置上，用于搅拌混凝土材料；
拌料机进行小型化设计，可便捷的安装在装置上部，且方便清理，定位到实验室试验混凝土需求量不到的特点，避免浪费和因混凝土量大搅拌不均，影响实验结果。
填料器，安装在顶部横向移动装置下，拌料机出料口位置，可用于控制填料；出口处包括一个出料控制阀，控制阀可控制填料的开始与关闭，增加实验人员的控制性，同时填料控制阀可更换不同孔径的出口，可根据实验需求进行替换。
填料器设置有储料桶，可将搅拌好的混凝土储存备用，以免造成拌料不及时或拌料过多影响实验进程。
控制台，安装于支架一侧，主要用于控制整个装置的移动、振动和填料等。
工作原理为：
混凝土制备实验其实验流程是相同的，都是备料，搅拌、填料、振动和养护，在目前的实验方法中需要用到拌料机、振动台等装置，其余部分需要人力完成，由于混凝土质量较大，在实验过程中人为干扰因素太大，无法保证实验的一致性，因此本装置可以将混凝土制备过程实现全自动化。通过控制台可控制实验装置的升降，在降下后将混凝土料填入，控制升到合适高度，在振动台放置相应的模具，然后开始拌料，通过控制填料器的位置可在振动过程中实现全自动化的填料，填料结束后推出振动台，将混凝土试件放入养护室进行养护，后续清理过程同上。将混凝土制备步骤放在同一个实验仪器上完成，不仅会大大节约实验资源还能提高实验的精确度和实验结果的一致性。
如图1所示，一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，包括，三向支架和控制台1-2，拌料机和填料机1-3。其中，所述振动台和滑轨1-1位于装置底部，滑轨2-4为H型钢，固定于地面上部设有凸出的导轨，振动台包括振动台面2-1，振动马达2-3可以提供振动动力，通过控制台3-6控制其开关，振动台面2-1上设有2-2定位孔，可用于固定模具，振动台通过滑轮与滑轨接触，可在滑轨2-4纵向自由移动。
其中，所述三向支架和控制台1-2包括三个方向上可移动支架和3-6控制台，三向支架由H型刚装配而成，包括3-1升降装置，可控制装置整体的升降，通过电机控制，顶部横向滑轨3-2可为横向滑动提供轨道，顶部纵向滑轨3-3可为纵向滑动提供轨道，并可以在顶部横向滑轨3-2上实现横向滑动，通过动力马达3-4提供动力，拌料机支座3-5固定于3-3纵向滑轨，上部可放置拌料机和填料机1-3，并可以通过顶部纵向滑轨3-3实现纵向滑动，通过动力马达3-4提供动力，控制台3-6由控制器和控制按钮组成，可控制装置升降、横向、纵向移动、拌料机的开关、填料的开关、振动台的开关，是整个装置的控制中心。
其中，所述拌料机和填料机1-3包括拌料机和填料机两个部分，拌料机包括4-1进料口，可由此处放入混凝土原料，4-2搅拌桶，内部安装扇叶，可实现混凝土材料的充分搅拌，4-3出料口，可通过搅拌桶4-4的反转使搅拌好的混凝土倒出，储料桶4-5可存放搅拌好的混凝土，方便进行填料，出料控制阀4-5可控制是否填料，其出口直径可根据实验需求更换，通过3-6控制台电动控制其开合。
这里参照图纸简单叙述实验的过程，主要目的是介绍各个部件的使用方法，具体的实验方法应参照相关领域的实验规程。
该装置使用流程为：首先根据实验需求设计相应的混凝土模具，并通过2-2定位孔固定于振动台面2-1，配置定量的混凝土材料，通过控制台3-6控制2-1升降装置，使4-1出料口降到相应的高度，方便实验人员填料，填好料后通过控制台3-6控制2-1升降装置，将拌料机升到不影响下部操作的高度，将振动台面2-1滑动到装置中心位置。然后通过控制台控制顶部纵向滑轨3-3和填料机支座横向和纵向移动，使出料控制阀4-6出口位置对齐需要往模具里填料的位置，通过控制台3-6控制转动电机4-4开始拌料，根据相应规范，拌料完成后，控制转动电机4-4反转，将混凝土料倒入4-5储料桶，这时应保证填料阀4-6处于关闭状态。检查模具固定好后，打开填料阀4-6。这时开始填料，填入一定量时可打开振动台开关，开始边振动边填料，但应保证振动时间不宜过长，填料过程若需要可关闭出料控制阀4-6，然后通过控制台控制顶部纵向滑轨3-3和填料机支座横向和纵向移动，使出料控制阀4-6出口处于合理位置。填料完成后，混凝土顶部出现冒浆现象可关闭所有设备，通过底部滑轨2-4，将振动台及填料好的模具移出备用。填料过程完成后应立即进行清理工作，由上及下通过高压水枪依次清理拌料机、储料桶和振动台，清理完成后关闭所有电源，实验完成。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：包括基座和控制台，所述基座上设置有滑轨，所述滑轨上设置有可沿滑轨移动的振动台；
所述基座上设置有三维运动工作台，所述三维运动工作台能够带动机座在基座上方运动，所述机座上安装有搅拌机，搅拌机的出料口处设置有填料机，所述填料机的出口朝向所述振动台；
所述控制台被配置为控制所述振动台和三维运动工作台的运动，实现填料位置、填料高度或/和振动参数的控制；
所述振动台上设置球状定位孔；
所述三维运动工作台包括可升降支架、x向滑轨和y向滑轨；
所述搅拌机呈一定角度倾斜，且倾斜方向朝向所述填料机的进料口，所述填料机的出料口设置有控制阀，所述控制阀受所述控制台控制。
2.如权利要求1所述的一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：所述x向滑轨与所述可升降支架垂直设置，所述y向滑轨与x向滑轨垂直设置，且能够沿所述x向滑轨滑动。
3.如权利要求2所述的一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：所述可升降支架为多个。
4.如权利要求2所述的一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：所述x向滑轨和y向滑轨在同一水平面内，所述该水平面与所述基座平行。
5.如权利要求1所述的一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：所述x向滑轨和y向滑轨之间通过驱动轮连接，所述驱动轮受驱动机构的驱动，所述驱动机构由控制台控制。
6.如权利要求1所述的一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：所述机座和y向滑轨之间通过驱动轮连接，所述驱动轮受驱动机构的驱动，所述驱动机构由控制台控制。
7.如权利要求1所述的一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：所述振动台包括支撑板、振动马达和台面，所述支撑板设置于滑轨上，所述振动马达设置于支撑板上，为台面提供振动动力，并受所述控制台的控制，所述台面上设置有定位孔。
8.如权利要求1所述的一种混凝土制备、可移动填料及振动的综合装置，其特征是：所述振动台通过滑轮与所述滑轨接触。
9.基于权利要求1-8中任一项所述的装置的工作方法，其特征是：控制台控制机座的升降，在降下后将混凝土料填入，控制机座升到合适高度，在振动台上放置相应的模具，利用搅拌机拌料，控制机座移动，进而控制填料机的位置，控制振动台振动，在振动过程中填料机开始填料。
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