CN113008757B - 土工合成材料渗透性测试自动夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明公布了土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，包括底座，底座的顶部左侧连接有电控箱，电控箱的顶部左侧连接有水箱，水箱的顶部连接有供水管，供水管伸入水箱内腔的一端连接有抽液泵，供水管的另一端连接有接头座，水箱的右侧壁连接有固定架，固定架的底部左右两侧均连接有第一电动杆，第一电动杆的底部连接有水平杆，两组水平杆之间连接有接水管，接水管的下方设有测试台，测试台上开设有阶梯孔；本发明结构设计合理，能够现实流水循环检测，提高了样本检测容量，有利于提高检测结构的准确度，能够达到良好的夹持效果，能够模拟水压状态下的渗透性能检测。

Description

土工合成材料渗透性测试自动夹持装置

技术领域

本发明涉及土工合成材料相关设备技术领域，尤其涉及一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置。

背景技术

土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料，它是以人工合成的聚合物为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料是应用于岩土工程和土木工程建设的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称。

随着土工合成材料的广泛应用，采用相应设备对土工合成材料的渗透性能进行测试，是研究各类别土工材料在工程中的隔离性、排水性、防护性等的一种重要手段，以确定土工材料的工程适用性，做到节约材料，降低成本及对原材料的有效利用，现有的渗透性检测设备在使用时，土工材料的夹持装卸较为不便，难以保持被测试样的试验面是平整的，会影响实验效果，并且为此，我们提出了一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，以克服现有技术中存在的技术问题。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明提供如下技术方案：

土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，包括底座，所述底座的顶部左侧连接有电控箱，所述电控箱的顶部左侧连接有水箱，所述水箱的顶部连接有供水管，所述供水管伸入水箱内腔的一端连接有抽液泵，所述供水管的另一端连接有接头座，所述水箱的右侧壁连接有固定架，所述固定架的底部左右两侧均连接有第一电动杆，所述第一电动杆的底部连接有水平杆，两组所述水平杆之间连接有接水管，所述接水管的下方设有测试台，所述测试台上开设有阶梯孔。

优选地，一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置中，所述底座的顶部右侧转动连接有立柱，所述立柱上端固定连接测试台，所述测试台的外壁两侧连接有固定块，所述固定块的底部连接有第二电动杆，两组所述第二电动杆的底部活动端共同连接有环形座，所述环形座与立柱同轴心设置，所述环形座的顶部周向开设有若干组放置槽，所述放置槽内设有量杯，所述阶梯孔设有多组且周向分布在测试台上，所述阶梯孔位于放置槽的正上方。

优选地，一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置中，所述固定架的中心连接有外套筒，所述外套筒的底部连接有密封圈，所述密封圈抵接接水管外壁，所述外套筒的顶部密封滑动连接有中空管，所述中空管的外壁底部连接有活塞板，所述活塞板的外侧壁抵接接水管内腔侧壁，所述外套筒的顶部左侧连接有进气机构，所述外套筒的顶部右侧壁安装有压力表。

优选地，一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置中，所述接水管的外壁下部连接有压板，所述压板的底部连接有限位环，所述限位环外壁与阶梯孔之间抵接有密封套，所述压板的左右两端开设有导向孔，所述阶梯孔的顶部两侧连接有导向杆。

优选地，一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置中，所述进气机构包括进气箱，所述进气箱与外套筒之间连通有引气管，所述进气箱的外壁上部连接有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接有半齿轮，所述进气箱内壁抵接有升降板，所述升降板的顶部连接有往复框，所述往复框的内壁左右对称连接有齿条，所述齿条啮合连接半齿轮，所述进气箱的左侧壁底部连通有进气管，所述进气管和引气管中均安装有单向阀。

优选地，一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置中，所述底座的底部连接有转向盒，所述立柱位于转向盒内腔的一端连接有蜗轮，所述蜗轮右端啮合连接有蜗杆，所述蜗杆伸出转向盒的一端连接有转向电机。

优选地，一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置中，所述接头座的底部嵌合安装有电磁铁，所述中空管的外壁顶部连接有永磁环，所述电磁铁与永磁环相靠近的一端磁极相反，所述中空管中安装有蝶阀。

优选地，一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置中，所述外套筒和接水管均采用透明材料制作而成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明结构设计合理，将带测试的土工合成材料样本置于阶梯孔内，利用第一电动杆带动水平杆下降，使得接水管下端抵接阶梯孔的阶梯面，能够对样本进行夹持，抽液泵将水箱内的清水引入供水管，进而沿接头座进入接水管中，关闭抽液泵，接水管内的水在水力梯度作用下沿样本垂直渗透，通过观察单位时间接水管的液面体积变化，能够对土工合成材料的渗透性进行检测，阶梯孔设有多组且周向分布在测试台上，立柱带动测试台旋转后，阶梯孔位置能够切换，能够现实流水循环检测，提高了样本检测容量，有利于提高检测结构的准确度；

2、本发明中第一电动杆伸长后压板靠近阶梯孔，导向杆穿过导向孔进行限位，限位环下端压紧阶梯面，利用密封套提高密封效果，能够达到良好的夹持效果，气流能够沿进气管进入进气箱，经引气管进入外套筒内进行加压，通过压力表观测外套筒内的压力值，当外套筒内气压达到一定值之后停止施压，活塞板在压力作用下能够缓慢向下活动，接水管内水体进而穿过样本材料，通过量杯对渗透处的水体进行承接，能够模拟水压状态下的渗透性能检测，环形座下降后能够将量杯取出放置槽，通过观察渗透水量进而判断样本材料的渗透性能强弱。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对具体实施方式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本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中外套筒的结构示意图；

图3为本发明中进气机构的结构示意图；

图4为本发明中转向盒的内部结构示意图；

图5为本发明中接头座的内部结构示意图；

图6为本发明中测试台的俯视结构图。

图中：1、底座；2、电控箱；3、水箱；4、供水管；5、抽液泵；6、接头座；7、固定架；8、第一电动杆；9、水平杆；10、接水管；11、测试台；12、阶梯孔；13、立柱；14、固定块；15、第二电动杆；16、环形座；17、放置槽；18、量杯；19、外套筒；20、密封圈；21、中空管；22、活塞板；23、进气机构；24、压力表；25、压板；26、限位环；27、密封套；28、导向孔；29、导向杆；101、转向盒；102、蜗轮；103、蜗杆；104、转向电机；601、电磁铁；602、永磁环；603、蝶阀；231、进气箱；232、引气管；233、驱动电机；234、半齿轮；235、升降板；236、往复框；237、齿条；238、进气管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-6所示，本实施例为一种土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，包括底座1，底座1的顶部左侧连接有电控箱2，电控箱2的顶部左侧连接有水箱3，水箱3的顶部连接有供水管4，供水管4伸入水箱3内腔的一端连接有抽液泵5，供水管4的另一端连接有接头座6，水箱3的右侧壁连接有固定架7，固定架7的底部左右两侧均连接有第一电动杆8，第一电动杆8的底部连接有水平杆9，两组水平杆9之间连接有接水管10，接水管10的下方设有测试台11，测试台11上开设有阶梯孔12。

底座1的顶部右侧转动连接有立柱13，立柱13上端固定连接测试台11，测试台11的外壁两侧连接有固定块14，固定块14的底部连接有第二电动杆15，两组第二电动杆15的底部活动端共同连接有环形座16，环形座16与立柱13同轴心设置，环形座16的顶部周向开设有若干组放置槽17，放置槽17内设有量杯18，阶梯孔12设有多组且周向分布在测试台11上，阶梯孔12位于放置槽17的正上方。

本实施例的具体实施方式为：

本装置在使用时，底座1置于平面，将带测试的土工合成材料样本置于阶梯孔12内，通过电控箱2控制各组件运行，利用第一电动杆8带动水平杆9下降，使得接水管10下端抵接阶梯孔12的阶梯面，能够对样本进行夹持，抽液泵5将水箱3内的清水引入供水管4，进而沿接头座6进入接水管10中，关闭抽液泵5，接水管10内的水在水力梯度作用下沿样本垂直渗透，通过观察单位时间接水管10的液面体积变化，能够对土工合成材料的渗透性进行检测，阶梯孔12设有多组且周向分布在测试台11上，立柱13带动测试台11旋转后，阶梯孔12位置能够切换，能够现实流水循环检测，提高了样本检测容量，有利于提高检测结构的准确度。

实施例二

在实施例一的基础上，固定架7的中心连接有外套筒19，外套筒19的底部连接有密封圈20，密封圈20抵接接水管10外壁，外套筒19的顶部密封滑动连接有中空管21，中空管21的外壁底部连接有活塞板22，活塞板22的外侧壁抵接接水管10内腔侧壁，外套筒19的顶部左侧连接有进气机构23，外套筒19的顶部右侧壁安装有压力表24。

接水管10的外壁下部连接有压板25，压板25的底部连接有限位环26，限位环26外壁与阶梯孔12之间抵接有密封套27，压板25的左右两端开设有导向孔28，阶梯孔12的顶部两侧连接有导向杆29。

进气机构23包括进气箱231，进气箱231与外套筒19之间连通有引气管232，进气箱231的外壁上部连接有驱动电机233，驱动电机233的输出端连接有半齿轮234，进气箱231内壁抵接有升降板235，升降板235的顶部连接有往复框236，往复框236的内壁左右对称连接有齿条237，齿条237啮合连接半齿轮234，进气箱231的左侧壁底部连通有进气管238，进气管238和引气管232中均安装有单向阀。

底座1的底部连接有转向盒101，立柱13位于转向盒101内腔的一端连接有蜗轮102，蜗轮102右端啮合连接有蜗杆103，蜗杆103伸出转向盒101的一端连接有转向电机104。

接头座6的底部嵌合安装有电磁铁601，中空管21的外壁顶部连接有永磁环602，电磁铁601与永磁环602相靠近的一端磁极相反，中空管21中安装有蝶阀603。

外套筒19和接水管10均采用透明材料制作而成，便于进行观察。

本实施例中，抽液泵5启动时电磁铁601通电，利用电磁铁601磁性吸附永磁环602，能够保障水流沿中空管21进入接水管10内，抽液泵5停止工作时电磁铁601断电，蝶阀603封闭，第一电动杆8伸长后压板25靠近阶梯孔12，导向杆29穿过导向孔28进行限位，限位环26下端压紧阶梯面，利用密封套27提高密封效果，能够达到良好的夹持效果，通过驱动电机233带动半齿轮234转动，半齿轮234啮合传动齿条237，从而使得往复框236带动升降板235竖直升降，气流能够沿进气管238进入进气箱231，经引气管232进入外套筒19内进行加压，通过压力表24观测外套筒19内的压力值，当外套筒19内气压达到一定值之后停止施压，活塞板22在压力作用下能够缓慢向下活动，接水管10内水体进而穿过样本材料，通过量杯18对渗透处的水体进行承接，能够模拟水压状态下的渗透性能检测，第一电动杆8复位后通过转向电机104带动蜗杆103转动，蜗杆103啮合传动蜗轮102，立柱13带动测试台11进行转向，能够进行工位切换，全部样本检测完毕后启动第二电动杆15，环形座16下降后能够将量杯18取出放置槽17，通过观察渗透水量进而判断样本材料的渗透性能强弱。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，包括底座（1），其特征在于：所述底座（1）的顶部左侧连接有电控箱（2），所述电控箱（2）的顶部左侧连接有水箱（3），所述水箱（3）的顶部连接有供水管（4），所述供水管（4）伸入水箱（3）内腔的一端连接有抽液泵（5），所述供水管（4）的另一端连接有接头座（6），所述水箱（3）的右侧壁连接有固定架（7），所述固定架（7）的底部左右两侧均连接有第一电动杆（8），所述第一电动杆（8）的底部连接有水平杆（9），两组所述水平杆（9）之间连接有接水管（10），所述接水管（10）的下方设有测试台（11），所述测试台（11）上开设有阶梯孔（12）；

所述底座（1）的顶部右侧转动连接有立柱（13），所述立柱（13）上端固定连接测试台（11），所述测试台（11）的外壁两侧连接有固定块（14），所述固定块（14）的底部连接有第二电动杆（15），两组所述第二电动杆（15）的底部活动端共同连接有环形座（16），所述环形座（16）与立柱（13）同轴心设置，所述环形座（16）的顶部周向开设有若干组放置槽（17），所述放置槽（17）内设有量杯（18），所述阶梯孔（12）设有多组且周向分布在测试台（11）上，所述阶梯孔（12）位于放置槽（17）的正上方；

所述固定架（7）的中心连接有外套筒（19），所述外套筒（19）的底部连接有密封圈（20），所述密封圈（20）抵接接水管（10）外壁，所述外套筒（19）的顶部密封滑动连接有中空管（21），所述中空管（21）的外壁底部连接有活塞板（22），所述活塞板（22）的外侧壁抵接接水管（10）内腔侧壁，所述外套筒（19）的顶部左侧连接有进气机构（23），所述外套筒（19）的顶部右侧壁安装有压力表（24）；

所述进气机构（23）包括进气箱（231），所述进气箱（231）与外套筒（19）之间连通有引气管（232），所述进气箱（231）的外壁上部连接有驱动电机（233），所述驱动电机（233）的输出端连接有半齿轮（234），所述进气箱（231）内壁抵接有升降板（235），所述升降板（235）的顶部连接有往复框（236），所述往复框（236）的内壁左右对称连接有齿条（237），所述齿条（237）啮合连接半齿轮（234），所述进气箱（231）的左侧壁底部连通有进气管（238），所述进气管（238）和引气管（232）中均安装有单向阀。

2.根据权利要求1所述的土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，其特征在于：所述接水管（10）的外壁下部连接有压板（25），所述压板（25）的底部连接有限位环（26），所述限位环（26）外壁与阶梯孔（12）之间抵接有密封套（27），所述压板（25）的左右两端开设有导向孔（28），所述阶梯孔（12）的顶部两侧连接有导向杆（29）。

3.根据权利要求1所述的土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，其特征在于：所述底座（1）的底部连接有转向盒（101），所述立柱（13）位于转向盒（101）内腔的一端连接有蜗轮（102），所述蜗轮（102）右端啮合连接有蜗杆（103），所述蜗杆（103）伸出转向盒（101）的一端连接有转向电机（104）。

4.根据权利要求1所述的土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，其特征在于：所述接头座（6）的底部嵌合安装有电磁铁（601），所述中空管（21）的外壁顶部连接有永磁环（602），所述电磁铁（601）与永磁环（602）相靠近的一端磁极相反，所述中空管（21）中安装有蝶阀（603）。

5.根据权利要求1所述的土工合成材料渗透性测试自动夹持装置，其特征在于：所述外套筒（19）和接水管（10）均采用透明材料制作而成。