CN112378792A - 一种土木工程用地基承载力实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土木工程用地基承载力实验装置,包括底板,底板的顶面固定连接有四根支腿。本装置通过电机、第二半齿轮、齿轮、第三旋转杆、绕线辊和钢丝绳的配合使用,使得敲击锤反复多次提高再在重力的作用下,自由下落对滑板的顶面产生击打,将锥形探头砸入到土质内一定深度进行实验,此时指针在刻度尺上所指的深度,就是锥形探头砸入到土质内的深度,这样便于直观的知道锥形探头砸入到土质内的深度,并且通过第二斜齿轮、第一斜齿轮、第二旋转杆、第一半齿轮、齿环和第一旋转杆的配合使用,使得记录带发生移动,这样使得每次记录笔下降在记录带上留下的痕迹是不叠加的,便于后期数据统计。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域,具体涉及一种土木工程用地基承载力实验装置。
背景技术
地基基础承载力是土力学研究的一个基本重要课题,在土木工程专业教学中占据重要的学科地位,受地基承载力影响尤其是地下水位升降的影响导致建筑物发生倾斜甚至破坏的现象时有发生,另一个受地基承载力影响较大的是在道路、桥梁领域,道路桥梁施工过程中软土地基是较为常见的,因此在道路桥梁施工过程中对地基承载力测试要求更为严格,地基承载力测试是否准确直接关系到道路桥梁的稳定性以及整个工程的顺利建设;目前地基承载力测试过程一般在工程实践中难以记录,在进行地基承载力测试教学中也缺乏相应的实践资料,不利于地基承载力测试的课堂教学,若直接带学生到工程现场去现场学习教学也不现实,如果只是根据土木工程课本上的理论内容给学生进行教学,则不能满足课堂教学中的直观性,使得整个课堂授课过程较为枯燥、无趣,不利于学生的学习,因此通过地基承载力实验教学装置给学生现场演示整个测试过程,使得学生可较好的掌握地基承载力测试课堂教学中的知识点。
发明内容
为了解决上述存在的问题,本发明提供一种土木工程用地基承载力实验装置。
本发明是通过以下技术方案实现:
一种土木工程用地基承载力实验装置,包括底板,所述底板的顶面固定连接有四根支腿,四根支腿之间两两对称设置,四根支腿的顶面固定连接有同一个漏斗箱,所述漏斗箱的底端出料口螺纹连接有盖体,所述漏斗箱的顶端设有第一通孔,所述漏斗箱内装有土质,所述漏斗箱的两侧对称设有U型板并与其固定连接,两个U型板的横杆顶面固定连接有同一个n型板,所述n型板上对称设有两个第二通孔,每个U型板的横杆底面一端与漏斗箱顶面之间固定连接有导向杆,两根导向杆上套有同一个滑板并与其滑动连接,所述滑板的一侧可拆卸固定连接有记录笔,所述滑板的另一侧固定连接有指针,所述指针侧端设有刻度尺,所述刻度尺的顶面和底面分别与U型板和漏斗箱固定连接,所述滑板的中部固定连接有矩形杆,所述矩形杆的底面穿过滑板底面固定连接有锥形探头,所述锥形探头伸入到漏斗箱内与土质表面贴合连接,所述矩形杆的顶面穿过滑板顶面并穿出n型板,所述矩形杆与n型板贴合滑动连接,所述矩形杆上套有敲击锤并与其贴合滑动连接,所述敲击锤底面与滑板顶面贴合连接,所述记录笔一侧的漏斗箱顶面上对称设有两根第一旋转杆,所述第一旋转杆的底面固定连接有旋转块,所述旋转块嵌入到漏斗箱内并与其旋转连接,所述第一旋转杆的顶面穿过U型板顶面并与其旋转连接,所述U型板的横板顶面和底面均贴合连接有挡环,所述挡环套在第一旋转杆上并与其固定连接,两根第一旋转杆上传动连接有记录带,所述记录带的顶面与挡环底面贴合连接,所述记录带的底面与漏斗箱顶面贴合连接,其中一根第一旋转杆上套有齿环并与其固定连接,所述齿环侧端的U型板上设有第二旋转杆,所述第二旋转杆的底面穿过U型板上横板底面,所述第二旋转杆上固定连接有两个挡圈,两个挡圈分别与U型板上横板顶面和底面贴合连接,所述第二旋转杆上套有第一半齿轮并与其固定连接,所述第一半齿轮与齿环啮合连接,所述第二旋转杆的顶面固定连接有第一斜齿轮,两个第二通孔的侧端均设有两个导向轮,每个导向轮的两侧均旋转连接有L型支杆,所述L型支杆的底面与n型板的顶面固定连接,所述n型板的一侧上设有第三旋转杆,所述第三旋转杆的两端均穿出n型板外并与其旋转连接,所述n型板的两侧均贴合连接有绕线辊,所述绕线辊套在第三旋转杆并与其固定连接,所述第三旋转杆的一端固定连接有第二斜齿轮,所述第二斜齿轮与第一斜齿轮啮合连接,所述第三旋转杆的另一端固定连接有齿轮,所述齿轮下方的U型板顶面上固定连接有电机,所述电机的输出端固定连接有第二半齿轮,所述第二半齿轮与齿轮啮合连接,所述敲击锤的顶面捆绑固定有两根钢丝绳,两根钢丝绳的一端分别穿出两个第二通孔,两个第二通孔内的钢丝绳分别穿过两个不同的导向轮,并缠绕在两个不同的绕线辊固定连接。
优选的,所述电机与外界电源电性连接。
优选的,所述矩形杆表面与敲击锤接触处均为光滑设置。
优选的,所述导向轮倾斜设置。
优选的,所述底板底面设有防滑层。
与现有的技术相比,本发明的有益效果是:通过电机、第二半齿轮、齿轮、第三旋转杆、绕线辊和钢丝绳的配合使用,使得敲击锤反复多次提高再在重力的作用下,自由下落对滑板的顶面产生击打,将锥形探头砸入到土质内一定深度进行实验,此时指针在刻度尺上所指的深度,就是锥形探头砸入到土质内的深度,这样便于直观的知道锥形探头砸入到土质内的深度,并且通过第二斜齿轮、第一斜齿轮、第二旋转杆、第一半齿轮、齿环和第一旋转杆的配合使用,使得记录带发生移动,这样使得每次记录笔下降在记录带上留下的痕迹是不叠加的,便于后期数据统计,实验完成后,通过数出记录带上被划出的竖线总数,即可得到敲击锤砸向滑板的次数,通过锥型探头落入土质中的深度与敲击锤的敲击次数,来对所测土质的地基承载力进行评估,进而确定土的工程性质,对地基做出综合评价;整个实验过程直观明了,便于学生掌握在地基承载力测试过程中的各个环节以及要点,提高了课堂授课效率。
附图说明
图1是本发明所述结构的示意图;
图2是本发明所述结构的侧视图;
图3是本发明图1所述结构的局部放大图;
图中:底板1、支腿2、盖体3、漏斗箱4、土质5、第一通孔6、锥形探头7、旋转块8、第一旋转杆9、记录带10、记录笔11、挡环12、挡圈13、第二旋转杆14、第一半齿轮15、第一斜齿轮16、第二斜齿轮17、第三旋转杆18、导向轮19、矩形杆20、绕线辊21、齿轮22、钢丝绳23、第二半齿轮24、电机25、U型板26、指针27、刻度尺28、敲击锤29、滑板30、导向杆31、第二通孔32、齿环33、n型板34、L型支杆35。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
如图1、图2、图3所示,一种土木工程用地基承载力实验装置,包括底板1,所述底板1的顶面固定连接有四根支腿2,四根支腿2之间两两对称设置,四根支腿2的顶面固定连接有同一个漏斗箱4,所述漏斗箱4的底端出料口螺纹连接有盖体3,所述漏斗箱4的顶端设有第一通孔6,所述漏斗箱4内装有土质5,所述漏斗箱4的两侧对称设有U型板26并与其固定连接,两个U型板26的横杆顶面固定连接有同一个n型板34,所述n型板34上对称设有两个第二通孔32,每个U型板26的横杆底面一端与漏斗箱4顶面之间固定连接有导向杆31,两根导向杆31上套有同一个滑板30并与其滑动连接,所述滑板30的一侧可拆卸固定连接有记录笔11,所述滑板30的另一侧固定连接有指针27,所述指针27侧端设有刻度尺28,所述刻度尺28的顶面和底面分别与U型板26和漏斗箱4固定连接,所述滑板30的中部固定连接有矩形杆20,所述矩形杆20的底面穿过滑板30底面固定连接有锥形探头7,所述锥形探头7伸入到漏斗箱4内与土质5表面贴合连接,所述矩形杆20的顶面穿过滑板30顶面并穿出n型板34,所述矩形杆20与n型板34贴合滑动连接,所述矩形杆20上套有敲击锤29并与其贴合滑动连接,所述敲击锤29底面与滑板30顶面贴合连接,所述记录笔11一侧的漏斗箱4顶面上对称设有两根第一旋转杆9,所述第一旋转杆9的底面固定连接有旋转块8,所述旋转块8嵌入到漏斗箱4内并与其旋转连接,所述第一旋转杆9的顶面穿过U型板26顶面并与其旋转连接,所述U型板26的横板顶面和底面均贴合连接有挡环12,所述挡环12套在第一旋转杆9上并与其固定连接,两根第一旋转杆9上传动连接有记录带10,所述记录带10的顶面与挡环12底面贴合连接,所述记录带10的底面与漏斗箱4顶面贴合连接,其中一根第一旋转杆9上套有齿环33并与其固定连接,所述齿环33侧端的U型板26上设有第二旋转杆14,所述第二旋转杆14的底面穿过U型板26上横板底面,所述第二旋转杆14上固定连接有两个挡圈13,两个挡圈13分别与U型板26上横板顶面和底面贴合连接,所述第二旋转杆14上套有第一半齿轮15并与其固定连接,所述第一半齿轮15与齿环33啮合连接,所述第二旋转杆14的顶面固定连接有第一斜齿轮16,两个第二通孔32的侧端均设有两个导向轮19,每个导向轮19的两侧均旋转连接有L型支杆35,所述L型支杆35的底面与n型板34的顶面固定连接,所述n型板34的一侧上设有第三旋转杆18,所述第三旋转杆18的两端均穿出n型板34外并与其旋转连接,所述n型板34的两侧均贴合连接有绕线辊21,所述绕线辊21套在第三旋转杆18并与其固定连接,所述第三旋转杆18的一端固定连接有第二斜齿轮17,所述第二斜齿轮17与第一斜齿轮16啮合连接,所述第三旋转杆18的另一端固定连接有齿轮22,所述齿轮22下方的U型板26顶面上固定连接有电机25,所述电机25的输出端固定连接有第二半齿轮24,所述第二半齿轮24与齿轮22啮合连接,所述敲击锤29的顶面捆绑固定有两根钢丝绳23,两根钢丝绳23的一端分别穿出两个第二通孔32,两个第二通孔32内的钢丝绳23分别穿过两个不同的导向轮19,并缠绕在两个不同的绕线辊21固定连接。
所述电机25与外界电源电性连接。
所述矩形杆20表面与敲击锤29接触处均为光滑设置。
所述导向轮19倾斜设置。
所述底板1底面设有防滑层。
工作原理:本发明在使用时,首先将需要检测的土质5通过第一通孔6加入到漏斗箱4内,再将矩形杆20底面上固定连接的锥形探头7与土质5表面接触,此时如图1所示的状态,然后启动电机25运作,使得输出端带动着第二半齿轮24旋转,在第二半齿轮24旋转的过程中,间断性啮合着齿轮22旋转,进而使得第三旋转杆18带动着绕线辊21同步旋转进行绕线运作,进一步通过钢丝绳23将敲击锤29提起一定高度,然后在第二半齿轮24与齿轮22不啮合时,在敲击锤29重力的作用下,自由下落,进而绕线辊21旋转进行放下运作,在敲击锤29自由下落的过程中,对滑板30的顶面产生击打,进而将矩形杆20底端的锥形探头7砸入到土质5内,这样通过电机25运作,使得敲击锤29反复多次的对滑板30产生击打,直到锥形探头7砸入到土质5一定深度,在锥形探头7插入土质5内的同时,滑板30带动着记录笔11同步下降在记录带10留下下降的痕迹,同时滑板30带动着指针27同步下降,此时指针27在刻度尺28上所指的深度,就是锥形探头7砸入到土质5内的深度,这样便于直观的知道锥形探头7砸入到土质5内的深度,并且在第三旋转杆18旋转的过程中,通过第二斜齿轮17与第一斜齿轮16啮合,使得第二旋转杆14发生旋转,此时又通过第一半齿轮15与齿环33的啮合,使得第一旋转杆9同步旋转,进而使得两个第一旋转杆9上传动连接的记录带10发生移动,这样使得每次记录笔11下降在记录带10上留下的痕迹是不叠加的,便于后期数据统计,实验完成后,通过数出记录带10上被划出的竖线总数,即可得到敲击锤29砸向滑板30的次数,通过锥型探头7落入土质5中的深度与敲击锤29的敲击次数,来对所测土质的地基承载力进行评估,进而确定土的工程性质,对地基做出综合评价;整个实验过程直观明了,便于学生掌握在地基承载力测试过程中的各个环节以及要点,提高了课堂授课效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种土木工程用地基承载力实验装置,其特征在于:包括底板(1),所述底板(1)的顶面固定连接有四根支腿(2),四根支腿(2)之间两两对称设置,四根支腿(2)的顶面固定连接有同一个漏斗箱(4),所述漏斗箱(4)的底端出料口螺纹连接有盖体(3),所述漏斗箱(4)的顶端设有第一通孔(6),所述漏斗箱(4)内装有土质(5),所述漏斗箱(4)的两侧对称设有U型板(26)并与其固定连接,两个U型板(26)的横杆顶面固定连接有同一个n型板(34),所述n型板(34)上对称设有两个第二通孔(32),每个U型板(26)的横杆底面一端与漏斗箱(4)顶面之间固定连接有导向杆(31),两根导向杆(31)上套有同一个滑板(30)并与其滑动连接,所述滑板(30)的一侧可拆卸固定连接有记录笔(11),所述滑板(30)的另一侧固定连接有指针(27),所述指针(27)侧端设有刻度尺(28),所述刻度尺(28)的顶面和底面分别与U型板(26)和漏斗箱(4)固定连接,所述滑板(30)的中部固定连接有矩形杆(20),所述矩形杆(20)的底面穿过滑板(30)底面固定连接有锥形探头(7),所述锥形探头(7)伸入到漏斗箱(4)内与土质(5)表面贴合连接,所述矩形杆(20)的顶面穿过滑板(30)顶面并穿出n型板(34),所述矩形杆(20)与n型板(34)贴合滑动连接,所述矩形杆(20)上套有敲击锤(29)并与其贴合滑动连接,所述敲击锤(29)底面与滑板(30)顶面贴合连接,所述记录笔(11)一侧的漏斗箱(4)顶面上对称设有两根第一旋转杆(9),所述第一旋转杆(9)的底面固定连接有旋转块(8),所述旋转块(8)嵌入到漏斗箱(4)内并与其旋转连接,所述第一旋转杆(9)的顶面穿过U型板(26)顶面并与其旋转连接,所述U型板(26)的横板顶面和底面均贴合连接有挡环(12),所述挡环(12)套在第一旋转杆(9)上并与其固定连接,两根第一旋转杆(9)上传动连接有记录带(10),所述记录带(10)的顶面与挡环(12)底面贴合连接,所述记录带(10)的底面与漏斗箱(4)顶面贴合连接,其中一根第一旋转杆(9)上套有齿环(33)并与其固定连接,所述齿环(33)侧端的U型板(26)上设有第二旋转杆(14),所述第二旋转杆(14)的底面穿过U型板(26)上横板底面,所述第二旋转杆(14)上固定连接有两个挡圈(13),两个挡圈(13)分别与U型板(26)上横板顶面和底面贴合连接,所述第二旋转杆(14)上套有第一半齿轮(15)并与其固定连接,所述第一半齿轮(15)与齿环(33)啮合连接,所述第二旋转杆(14)的顶面固定连接有第一斜齿轮(16),两个第二通孔(32)的侧端均设有两个导向轮(19),每个导向轮(19)的两侧均旋转连接有L型支杆(35),所述L型支杆(35)的底面与n型板(34)的顶面固定连接,所述n型板(34)的一侧上设有第三旋转杆(18),所述第三旋转杆(18)的两端均穿出n型板(34)外并与其旋转连接,所述n型板(34)的两侧均贴合连接有绕线辊(21),所述绕线辊(21)套在第三旋转杆(18)并与其固定连接,所述第三旋转杆(18)的一端固定连接有第二斜齿轮(17),所述第二斜齿轮(17)与第一斜齿轮(16)啮合连接,所述第三旋转杆(18)的另一端固定连接有齿轮(22),所述齿轮(22)下方的U型板(26)顶面上固定连接有电机(25),所述电机(25)的输出端固定连接有第二半齿轮(24),所述第二半齿轮(24)与齿轮(22)啮合连接,所述敲击锤(29)的顶面捆绑固定有两根钢丝绳(23),两根钢丝绳(23)的一端分别穿出两个第二通孔(32),两个第二通孔(32)内的钢丝绳(23)分别穿过两个不同的导向轮(19),并缠绕在两个不同的绕线辊(21)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基承载力实验装置,其特征在于:所述电机(25)与外界电源电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基承载力实验装置,其特征在于:所述矩形杆(20)表面与敲击锤(29)接触处均为光滑设置。
4.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基承载力实验装置,其特征在于:所述导向轮(19)倾斜设置。
5.根据权利要求1所述的一种土木工程用地基承载力实验装置,其特征在于:所述底板(1)底面设有防滑层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210219 |
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |