CN112268775A - 一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，涉及黏土应力检测装置领域，该用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，包括工作箱，所述工作箱底部设有工作台，工作箱顶部设有顶盖，顶盖两侧均设有伸缩杆。该用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，通过模具、连接条、底盘组成可拆卸安装的土样容器，通过马达、旋转台、凸块、电推杆配合，将土样容器倾斜后旋转，对土样容器内部的土样摇晃，加快水的浸湿。通过摇摆组件带动土样容器前后摇晃，达到二次搅拌的作用，加快容器内部水的浸透。从而加快土中水分充分运移，达到混合均匀的效果，以此缩短试验土样制备的时间。起到节省时间加快试验进程的作用。
Description
技术领域
本发明涉及黏土应力检测装置技术领域，具体为一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置。
背景技术
在工程建设中需要事先对该地区土质应力检测。如果出现降雨，基坑底部土体的饱和度会升高，孔隙气压减小，基质吸力减小，其引起的抗剪强度就会大幅度降低。因此，在工程中考虑基质吸力的影响以及探究基质吸力与非饱和土抗剪强度参数之间的关系对于边坡稳定性分析、挡土墙设计、基坑工程设计等岩土工程问题具有重要意义。
对粉质黏土进行测试前需要先制备土样，需要用到相应的设备。传统方式为先进行取样，试样为直径39.1mm、高度80mm的圆柱体。将试验用土烘干后过2mm筛，按最优含水率计算所需的加水量，将无气蒸馏水均匀地喷洒在碾碎的重塑土样中，充分拌合，配置成散状土样密封在保湿塑料袋中，并放在保湿容器中静置48h以上，以便土中水分充分运移、混合均匀。根据预设压实度计算称量试样所需土样质量，利用圆柱体三瓣模制样，在制样筒中分5层击实成型，然后放入真空饱和器中抽气浸水饱和。在测试前会在试样表面贴滤纸条，加快排水速度。贴上滤纸片后试样放入测试仪器内。
上述方式制作土样操作步骤较多，需要较大的制备时间，进而导致实验速度较慢。且传统制作的土样为圆柱形，贴上滤纸片后，滤纸片边缘容易翘起，与土样不能很好的贴合。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，解决了上述背景技术中传统的粉质黏土应力检测用土样制备步骤多，十分繁琐，需要花费较长时间的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，包括工作箱，所述工作箱底部设有工作台，工作箱顶部设有顶盖，顶盖两侧均设有伸缩杆，伸缩杆连接端水平穿过工作箱延伸至工作箱内，所述伸缩杆连接端连接有模具，所述两个模具之间设有连接条，所述模具的下方设有底盘。
所述模具、连接条、底盘组成容纳土样的土样容器，土样容器内部横截面呈八边形，所述土样容器顶部设有压块，压块呈八边形，压块滑入土样容器内部并与土样容器内壁接触，压块用于下压将土样压实，所述顶盖滑动配合有竖直的齿条，顶盖顶部设有电机一，电机一传动轴连接有齿轮，齿轮与齿条啮合，齿条下端穿过顶盖与压块顶部接触。
优选的，所述伸缩杆远离模具一端连接有摇摆机构，摇摆机构通过伸缩杆带动土样容器来回摇晃，所述模具侧边设有铰接块，铰接块对称设有圆柱，所述伸缩杆连接端开设有铰接槽，圆柱位于铰接槽内，伸缩杆连接端内部开设有滑槽一，滑槽一内设有弹簧，弹簧一端连接有限位条，限位条穿过滑槽一将铰接块卡住。
优选的，所述摇摆组件包括支架，连接轴、摆锤块、电机二和弧形挡板，所述支架与工作箱外侧连接，所述支架上设有电机二，电机二传动轴连接有铁片，连接轴位于电机二下方，连接轴一端与伸缩杆连接，连接轴另一端与支架枢接，所述连接轴与摆锤块连接，摆锤块下端设有强力磁石，所述弧形挡板位于连接轴和电机二之间。
优选的，所述工作台顶部中央镶嵌有马达，马达传动轴竖直穿过工作箱连接有旋转台，旋转台上滑动配合有凸块，凸块向右移动至极限时位于旋转台中央处且与底盘底部接触，凸块向左移动至极限时凸块不与底盘接触，所述旋转台一侧设有电推杆，电推杆活动端与凸块连接。
优选的，所述底盘绕轴线等角度设有绳索，绳索上端设有挂钩，模具上设有挂槽，挂钩钩住挂槽。
优选的，所述连接条两侧设有支棒，模具上开设有开设有与支棒相应的插槽，当连接条与模具接触时支棒插入插槽内。
优选的，所述工作台内开设有导流槽，工作台底部设有接水槽，导流槽与接水槽内部相通。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置。具备以下有益效果：
1、该用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，通过模具、连接条、底盘组成可拆卸安装的土样容器，通过马达、旋转台、凸块、电推杆配合，将土样容器倾斜后旋转，对土样容器内部的土样摇晃，加快水的浸湿。通过摇摆组件带动土样容器前后摇晃，达到二次搅拌的作用，加快容器内部水的浸透。从而加快土中水分充分运移，达到混合均匀的效果，以此缩短试验土样制备的时间。起到节省时间加快试验进程的作用。
附图说明
图1为本发明结构立体图；
图2为本发明结构剖视图；
图3为本发明结构侧视图；
图4为本发明图3中A处结构放大图；
图5为本发明局部结构爆炸图；
图6为本发明模具结构示意图；
图7为本发明连接条结构示意图；
图8为本发明伸缩杆端部结构局部剖视图；
图9为本发明支架结构示意图；
图10为本发明支架结构另一角度示意图；
图11为本发明旋转台结构示意图。
图中：1工作箱、2工作台、21导流槽、3接水槽、4顶盖、41电机一、42齿轮、5伸缩杆、51铰接槽、52滑槽一、53弹簧、54限位条、6模具、61铰接块、62圆柱、63插槽、64挂槽、7连接条、71支棒、8底盘、81绳索、82挂钩、9压块、10马达、101旋转台、102凸块、103滑槽二、104电推杆、11齿条、12支架、13连接轴、14摆锤块、141强力磁石、15电机二、151铁片、16弧形挡板。
具体实施方式
本发明实施例提供一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，如图1-11所示，包括工作箱1，工作箱1底部焊接有工作台2，工作箱1顶部螺纹连接顶盖4。顶盖4两侧均枢接有伸缩杆5，伸缩杆5连接端水平穿过工作箱1延伸至工作箱1内。伸缩杆5连接端铰接有模具6，两个模具6之间卡接有连接条7，模具6的下方设有底盘8。
通过模具6、连接条7、底盘8共同组成用于容纳土样的土样容器。土样容器内部横截面呈八边形。之所以将容器内部横截面设置成八边形，是为了将土样制作成横截面为八边形的棱柱，从而将土样取出后便于贴上滤纸片，避免了滤纸片边缘翘起与土样无法正常接触。
土样容器顶部设有压块9，压块9呈八边形，压块9能够滑入土样容器内部并与土样容器内壁接触。通过压块9下压起到将土样压实的作用。顶盖4滑动配合有竖直的齿条11。顶盖4顶部固定安装有电机一41，电机一41传动轴焊接有齿轮42，齿轮42与齿条11啮合。通过电机一41带动齿轮42旋转控制齿条11升降。当齿条11下降其下端与压块9接触，进而令压块9对土样进行压实。
压块9与土样容器内部卡接。伸缩杆5远离模具6一端连接有摇摆机构，摇摆机构通过伸缩杆5带动土样容器来回摇晃，对土样容器摇摆操作位于压实操作之前。由于摇摆幅度较小，压块9自身的重量加上压块9与土样容器内部开解，故摇摆时不会将压块9甩出。
结合附图4、8所示，模具6侧边焊接有铰接块61，铰接块61对称焊接有圆柱62，伸缩杆5连接端开设有铰接槽51。圆柱62位于铰接槽51内，伸缩杆5连接端内部开设有滑槽一52，滑槽一52内放置有弹簧53，弹簧53一端焊接有限位条54，限位条54穿过滑槽一52将铰接块61卡住。工作时，只需拨动限位条54，便可将铰接块61的圆柱62放入铰接槽51内，再松开限位条54，弹簧53将限位条54复位，令限位条54将圆柱62卡在铰接槽51内。
摇摆组件包括支架12，连接轴13、摆锤块14、电机二15和弧形挡板16。支架12与工作箱1外侧连接，支架12上固定安装有电机二15，电机二15传动轴焊接有铁片151。连接轴13位于电机二15下方，连接轴13一端与伸缩杆5焊接，连接轴13另一端与支架12枢接。连接轴13与摆锤块14焊接。摆锤块14下端固定镶嵌有强力磁石141，弧形挡板16位于连接轴13和电机二15之间。弧形挡板16与支架12焊接。
工作时，两侧电机二15同步转动带动铁片151旋转，强力磁石141受磁力影响带动摆锤块14跟随铁片151旋转。但由于弧形挡板16存在，阻碍摆动块14继续向上转动，使得铁片151与强力磁石141分离。借助惯性摆锤块14转到最低处是向反方向继续摆动，从而来动弧形挡板16另一侧。此时铁片151刚好转到此处与强力磁石141相吸。经过上述令摆锤块14来回摆动，在通过连接轴13、伸缩杆5带动容器进行小幅度摇晃。
工作台2顶部中央镶嵌有马达10，马达10传动轴竖直穿过工作箱1焊接有旋转台101，旋转台101上滑动配合有凸块102。旋转台101上开设有滑槽二103，凸块102沿滑槽二103来回滑动。凸块102与底盘8相抵触。凸块102向右移动至极限时位于旋转台101中央处且与底盘8底部接触。
底盘8与旋转台101之间的距离略微小于凸块102本身高度。因此当凸块102向左移动一定距离，凸块102顶起整个土样容器，使得整个土样容器向一侧略微倾斜。此时马达10带动旋转圈101旋转，由于伸缩杆5与工作箱1枢接，而伸缩杆5与模具6铰接，故整个土样容器能够小幅度的前后左右进行倾斜摇晃。
当凸块102向左移动至极限时凸块102不与底盘8接触，旋转台101一侧固定安装有电推杆104，电推杆104活动端与凸块102焊接。通过电推杆104伸缩带动凸块102移动。此时摇摆组件才能开始带动土样容器摇晃。摇晃过程中底板8不与凸块102、旋转台101触碰。
与现有技术相比，该用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，通过模具6、连接条7、底盘8组成可拆卸安装的土样容器，通过马达10、旋转台101、凸块102、电推杆104配合，将土样容器倾斜后旋转，对土样容器内部的土样摇晃，加快水的浸湿。通过摇摆组件带动土样容器前后摇晃，达到二次搅拌的作用，加快容器内部水的浸透。从而加快土中水分充分运移，达到混合均匀的效果，以此缩短试验土样制备的时间。起到节省时间加快试验进程的作用。
底盘8绕轴线等角度捆绑有绳索81，绳索81上端捆绑有挂钩82，模具6上开设有挂槽64，挂钩82钩住挂槽64。当挂钩82钩住模具6时绳索81处于绷紧状态，底盘8与模具6底部相抵触。
连接条7两侧焊接有支棒71，模具6上开设有开设有与支棒71相应的插槽63，当连接条7与模具6接触时支棒71插入插槽63内。从而将两个模具6合并在一起。
工作台2内开设有导流槽21，工作台2底部放置有接水槽3，导流槽21与接水槽3内部相通。
工作原理：打开顶盖，将模具6与连接条7合并在一起，将底盘8放置模具6下方。将挂钩82钩住模具6顶部的挂槽64，绳索81绷紧令底盘8与模具相抵触，从而组成土样容器。在将土样容器固定在两伸缩杆5之间。
接着将试验用土样烘干，放入土样容器中同时，将无气蒸馏水均匀地喷洒在碾碎的重塑土样中，充分拌合盖上压块9。接着电推杆带动凸块102移动一定距离，使得整个土样容器倾斜，马达10带动旋转圈101旋转。令土样容器前后左右进行小幅度的倾斜摇晃。
然后，凸块102远离底板8，两侧电机二15同步转动带动铁片151旋转，强力磁石141受磁力影响带动摆锤块14跟随铁片151旋转。由于弧形挡板16存在，阻碍摆动块14继续向上转动，使得铁片151与强力磁石141分离。借助惯性摆锤块14转到最低处是向反方向继续摆动，从而来动弧形挡板16另一侧。此时铁片151刚好转到此处与强力磁石141相吸。经过上述令摆锤块14来回摆动，在通过连接轴13、伸缩杆5带动容器进行小幅度摇晃。
接着，凸块102复位至底盘8底部中心处将土样容器摆正。电机一4带动齿轮42旋转控制齿条11升降。当齿条11下降其下端与压块9接触，进而令压块9对土样进行压实。
综上所述，该用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，通过模具6、连接条7、底盘8组成可拆卸安装的土样容器，通过马达10、旋转台101、凸块102、电推杆104配合，将土样容器倾斜后旋转，对土样容器内部的土样摇晃，加快水的浸湿。通过摇摆组件带动土样容器前后摇晃，达到二次搅拌的作用，加快容器内部水的浸透。从而加快土中水分充分运移，达到混合均匀的效果，以此缩短试验土样制备的时间。起到节省时间加快试验进程的作用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，其特征在于：包括工作箱(1)，所述工作箱(1)底部设有工作台(2)，工作箱(1)顶部设有顶盖(4)，顶盖(4)两侧均设有伸缩杆(5)，伸缩杆(5)连接端水平穿过工作箱(1)延伸至工作箱(1)内，所述伸缩杆(5)连接端连接有模具(6)，所述两个模具(6)之间设有连接条(7)，所述模具(6)的下方设有底盘(8)；
所述模具(6)、连接条(7)、底盘(8)组成容纳土样的土样容器，土样容器内部横截面呈八边形，所述土样容器顶部设有压块(9)，压块(9)呈八边形，压块(9)滑入土样容器内部并与土样容器内壁接触，压块(9)用于下压将土样压实，所述顶盖(4)滑动配合有竖直的齿条(11)，顶盖(4)顶部设有电机一(41)，电机一(41)传动轴连接有齿轮(42)，齿轮(42)与齿条(11)啮合，齿条(11)下端穿过顶盖(4)与压块(9)顶部接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，其特征在于：所述伸缩杆(5)远离模具(6)一端连接有摇摆机构，摇摆机构通过伸缩杆(5)带动土样容器来回摇晃，所述模具(6)侧边设有铰接块(61)，铰接块(61)对称设有圆柱(62)，所述伸缩杆(5)连接端开设有铰接槽(51)，圆柱(62)位于铰接槽(51)内，伸缩杆(5)连接端内部开设有滑槽一(52)，滑槽一(52)内设有弹簧(53)，弹簧(53)一端连接有限位条(54)，限位条(54)穿过滑槽一(52)将铰接块(61)卡住。
3.根据权利要求2所述的一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，其特征在于：所述摇摆组件包括支架(12)，连接轴(13)、摆锤块(14)、电机二(15)和弧形挡板(16)，所述支架(12)与工作箱(1)外侧连接，所述支架(12)上设有电机二(15)，电机二(15)传动轴连接有铁片(151)，连接轴(13)位于电机二(15)下方，连接轴(13)一端与伸缩杆(5)连接，连接轴(13)另一端与支架(12)枢接，所述连接轴(13)与摆锤块(14)连接，摆锤块(14)下端设有强力磁石(141)，所述弧形挡板(16)位于连接轴(13)和电机二(15)之间。
4.根据权利要求3所述的一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，其特征在于：所述工作台(2)顶部中央镶嵌有马达(10)，马达(10)传动轴竖直穿过工作箱(1)连接有旋转台(101)，旋转台(101)上滑动配合有凸块(102)，凸块(102)向右移动至极限时位于旋转台(101)中央处且与底盘(8)底部接触，凸块(102)向左移动至极限时凸块(102)不与底盘(8)接触，所述旋转台(101)一侧设有电推杆(104)，电推杆(104)活动端与凸块(102)连接。
5.根据权利要求1所述的一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，其特征在于：所述底盘(8)绕轴线等角度设有绳索(81)，绳索(81)上端设有挂钩(82)，模具(6)上设有挂槽(64)，挂钩(82)钩住挂槽(64)。
6.根据权利要求1所述的一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，其特征在于：所述连接条(7)两侧设有支棒(71)，模具(6)上开设有开设有与支棒(71)相应的插槽(63)，当连接条(7)与模具(6)接触时支棒(71)插入插槽(63)内。
7.根据权利要求1所述的一种用于工程设计针对粉质黏土进行应力检测的试验装置，其特征在于：所述工作台(2)内开设有导流槽(21)，工作台(2)底部设有接水槽(3)，导流槽(21)与接水槽(3)内部相通。
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2020
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Cited By (2)
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| CN113340855A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-09-03 | 安徽理士新能源发展有限公司 | 一种六氟磷酸锂纯度检测装置 |
| CN113340855B (zh) * | 2021-04-16 | 2022-10-28 | 安徽理士新能源发展有限公司 | 一种六氟磷酸锂纯度检测装置 |
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