CN114018702B - 一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，包括底座、固定架、脱模组件和具有压力检测功能的施压组件，所述底座设有安装槽，所述安装槽内转动连接有用于放置试样的支撑座，所述支撑座与所述安装槽的内部侧壁之间留有环形槽，所述底座连接有位于所述支撑座的周边的用于对试样脱模的脱模组件，所述固定架固定于所述底座上，所述施压组件与所述固定架连接，所述施压组件用于对脱模后的试样施压。本发明通过脱模组件可对三瓣模具分别脱模，提高试样的完整性，有效降低试样在脱模时被破坏，施压组件可对试样进行施压，实现对钙质砂的力学性能进行测试，且便于对试样进行观察。

Description

一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置
技术领域
本发明涉及钙质砂性能测试技术领域，特别涉及一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置。
背景技术
水泥作为胶凝剂参入钙质砂(简称CS)得到水泥加固钙质砂(简称CCS)，纳米粘土和纳米MgO作为常用的纳米材料，将纳米粘土和纳米MgO参入水泥加固钙质砂，得到纳米粘土-水泥复合改性钙质砂(简称NCCS)和纳米MgO-水泥复合改性钙质砂(简称MCCS)，两者均是建筑中常使用到的材料，且在纳米材料改性的钙质砂投入建筑施工使用之前，需要对纳米材料改性的钙质砂制作试样，以便于对试样进行力学性能测试，获取纳米材料改性的钙质砂的力学性能，以提升建筑物的力学强度，而在制作试样时，需要采用模具对试样进行制作，试样制作完成后，需要先对试样进行脱模，而后才能对脱模完毕的试样进行测试，且脱模方式多为人工手动脱模，操作存在不规范性，致使在脱模过程中，造成试样的损坏，试样的脱模与测试需要分开进行，致使操作繁琐，例如专利号为CN201811032238.7的沥青混凝土路面材料剪切性能测试装置公开了包括试验箱，在所述试验箱内设有试件夹持机构和施力机构，所述试件夹持机构包括分别设于试验箱底部两侧的用于固定试件的第一置物块和第二置物块，在所述施力机构上设有可推挤试件的压块，在所述压块底面上设有压力传感器，所述压力传感器电连接有数据采集卡，所述数据采集卡电性连接有外界的电脑，只能实现对试样进行力学性能测试，功能单一。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，脱模组件可对三瓣模具分别脱模，提高试样的完整性，有效降低试样在脱模时被破坏，施压组件可对试样进行施压，实现对钙质砂的力学性能进行测试，且便于对试样进行观察。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，包括底座、固定架、脱模组件和具有压力检测功能的施压组件，所述底座设有安装槽，所述安装槽内转动连接有用于放置试样的支撑座，所述支撑座与所述安装槽的内部侧壁之间留有环形槽，所述底座连接有位于所述支撑座的周边的用于对试样脱模的脱模组件，所述固定架固定于所述底座上，所述施压组件与所述固定架连接，所述施压组件用于对脱模后的试样施压。
优选的，所述脱模组件包括第一脱模板、第二脱模板、第三脱模板和驱动组件，所述第一脱模板、第二脱模板和所述第三脱模板分别滑动连接于所述环形槽内，所述第一脱模板连接有第一液压杆，所述第二脱模板和第三脱模板分别通过对应传动轴与所述支撑座转动连接，所述驱动组件用于驱动所述传动轴转动，所述第二脱模板和第三脱模板分别通过第二液压杆与对应所述传动轴连接。
优选的，所述驱动组件包括电机和驱动轴，所述电机的输出轴与所述驱动轴连接，所述驱动轴通过锥齿轮组驱动所述传动轴转动。
优选的，所述支撑座为圆柱形支撑座，所述支撑座设有槽体，所述驱动组件安装于所述槽体内，所述传动轴的中心轴与所述支撑座的中心轴在同一直线上。
优选的，所述第一脱模板、第二脱模板和所述第三脱模板包括上限位环、下限位环和弧形板，所述下限位环连接于所述弧形板的下端，所述上限位环转动连接于所述弧形板的上端。
优选的，所述上限位环连接有转动轴和位于所述转动轴两侧的插杆，所述弧形板设有转动槽和位于所述转动槽两侧的插槽，所述转动轴转动连接于所述转动槽内，所述插杆对应插接于所述插槽内。
优选的，所述施压组件包括压板、压力传感器和伸缩架，所述伸缩架的一端与所述固定架连接，所述伸缩架的自由端与所述压板连接，所述压力传感器设于所述压板上。
优选的，所述伸缩架为液压柱。
优选的，所述固定架包括固定柱和固定板，所述固定柱的一端固定于所述底座上，所述固定柱的自由端与所述固定板连接，所述伸缩架与所述固定板连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，通过脱模组件可对三瓣模具分别脱模，提高试样的完整性，有效降低试样在脱模时被破坏，避免造成试样的浪费；完成对试样脱模后，施压组件可向下移动对试样进行施压，且检测施压组件对试样施压的压力；既可实现脱模也可实现对试样力学性能测试，降低试样脱模与试样力学性能测试分开操作的复杂性；支撑座转动连接于底座上，便于从多方位对试样进行观察。
附图说明
图1为本发明一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置的剖面结构示意图；
图2为图1中局部A的放大结构示意图；
图3为本发明脱模组件的立体结构示意图；
图4为本发明第一脱模板、第二第一脱模板、第二脱模板或第三脱模板的立体结构示意图；
图中，1底座、2固定架、3固定柱、4固定板、5脱模组件、6第一脱模板、7第二脱模板、8第三脱模板、9上限位环、10下限位环、11弧形板、12转动轴、13插杆、14转动槽、15插槽、16驱动组件、17电机、18驱动轴、19锥齿轮组、20第一液压杆、21第二液压杆、22传动轴、23连接板、24施压组件、25压板、26伸缩架、27安装槽、28支撑座、29环形槽、30槽体、31试样、32模具。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1
参见图1至图3，本发明提供的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，包括底座1、固定架2、脱模组件5和具有压力检测功能的施压组件24，所述底座1设有安装槽27，所述安装槽27内转动连接有用于放置试样31的支撑座28，安装槽27便于安装支撑座28的安装，支撑座28转动连接于底座1上便于试样31的观察，所述支撑座28与所述安装槽27的内部侧壁之间留有环形槽29，所述底座1连接有位于所述支撑座28的周边的用于对试样31脱模的脱模组件5，环形槽29可使脱模组件5上下移动，所述固定架2固定于所述底座1上，所述施压组件24与所述固定架2连接，所述施压组件24用于对脱模后的试样31施压，施压组件可对试样31进行施压，且可检测试样31的受压力，试样31通过三瓣模具32制备而成。
工作原理；本发明在初始状态时，脱模组件5突出于底座1的上部，将试样31放入脱模组件5之前，调整脱模组件5状态，使脱模组件5的上部直径大于试样31的直径，把试样31放入脱模组件5内，脱模组件5的部分下移，下移的部分推着三瓣模具32中的其中一瓣向下移动，且脱模组件5的该部分以及模具32的其中一瓣均下陷至环形槽29内，便于模具32另外两瓣的转动，实现模具32的其中一瓣与试样31脱离，接着脱模组件5其余部分转动，使得模具32的另外两瓣绕支撑座28的圆周方向反向移动，并再次通过脱模组件5带动模具32的另外两瓣转动，使得模具32的另外两瓣复位，降低试样31对模具32的粘结力，两瓣模具32复位后，脱模组件5向下移动，推着模具32的另外两瓣下移，使模具32的另外两瓣脱离试样31，再使原先下移嵌入环形槽29内的部分上移，使脱模组件5的上部表面、支撑座28的上表面以及底座1的上表面在同一平面上，缩减支撑座28、脱模组件5与底座1之间的缝隙，避免施压挤压是脱离的钙质砂进入缝隙内，脱模完毕后，施压组件24下移对试样31进行施压，测试改良性钙质砂的力学性能，并通过转动支撑座28，便于观察试样31在受压后的形态。
具体的，所述脱模组件5包括第一脱模板6、第二脱模板7、第三脱模板8和驱动组件16，所述第一脱模板6、第二脱模板7和所述第三脱模板8分别滑动连接于所述环形槽29内，所述第一脱模板6连接有第一液压杆20，所述第二脱模板7和第三脱模板8分别通过对应传动轴22与所述支撑座28转动连接，所述驱动组件16用于驱动所述传动轴22转动，所述第二脱模板7和第三脱模板8分别通过第二液压杆21与对应所述传动轴22连接，第二液压杆21的下端通过连接板23与传送轴连接。第一液压杆20可带动第一脱模板6下移，第一脱模板6推动模具32的其中一瓣下移嵌入环形槽29内，且第一脱模板6的上表面低于底座1的上表面，驱动组件16驱动对应传动轴22转动，对应的传动轴22驱动第二脱模板7和第三脱模板8绕支撑座28的圆周方向做方向运动，最后通过驱动组件16驱动第二脱模板7和第三脱模板8复位，并在对应第二液压杆21的作用下带动第二脱模板7和第三脱模板8下移脱模，第一脱模板6、第二脱模板7和第三脱模板8围成的内径略大于三瓣模具32的直径，便于三瓣模具32与试样31放入第一脱模板6、第二脱模板7和第三脱模板8围成的空间内，且第一脱模板6、第二脱模板7和第三脱模板8可对试样31起到限位作用。
具体的，所述驱动组件16包括电机17和驱动轴18，所述电机17的输出轴与所述驱动轴18连接，所述驱动轴18通过锥齿轮组19驱动所述传动轴22转动。电机17通过驱动轴18以及锥齿轮组19的配合，驱动传动轴22转动。
具体的，所述支撑座28为圆柱形支撑座28，所述支撑座28设有槽体30，所述驱动组件16安装于所述槽体30内，所述传动轴22的中心轴与所述支撑座28的中心轴在同一直线上。支撑座28的直径与试样31的直径大小一致，且配合脱模组件5对试样31的限位，使试样31对准支撑座28放置，便于脱模。
实施例2
参见图1至图4，本实施例与实施例1的区别在于：所述第一脱模板6、第二脱模板7和所述第三脱模板8包括上限位环9、下限位环10和弧形板11，所述下限位环10连接于所述弧形板11的下端，所述上限位环9转动连接于所述弧形板11的上端。通过上限位环9和下限位环10配合可夹持模具32，便于驱动模具32的其中两瓣转动，上限位环9可推着模具32下移，在将试样31放入脱模组件5之前，可转动上限位环9，使上限位环9开口朝向对应侧，便于将试样31放入脱模组件5内。
具体的，所述上限位环9连接有转动轴12和位于所述转动轴12两侧的插杆13，所述弧形板11设有转动槽14和位于所述转动槽14两侧的插槽15，所述转动轴12转动连接于所述转动槽14内，所述插杆13对应插接于所述插槽15内。插杆13和插槽15配合，可起到稳固上限位板的作用。
实施例3
参见图1，本实施例与实施例1的区别在于：所述施压组件24包括压板25、压力传感器和伸缩架26，所述伸缩架26的一端与所述固定架2连接，所述伸缩架26的自由端与所述压板25连接，所述压力传感器设于所述压板25上。便于使压板25下移对脱模后的试样31进行施压。
具体的，所述伸缩架26为液压柱。便于带动压板25上下移动以及对试样31进行施压。
具体的，所述固定架2包括固定柱3和固定板4，所述固定柱3的一端固定于所述底座1上，所述固定柱3的自由端与所述固定板4连接，所述伸缩架26与所述固定板4连接。起到对施压组件24的固定和支撑作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：包括底座、固定架、脱模组件和具有压力检测功能的施压组件，所述底座设有安装槽，所述安装槽内转动连接有用于放置试样的支撑座，所述支撑座与所述安装槽的内部侧壁之间留有环形槽，所述底座连接有位于所述支撑座的周边的用于对试样脱模的脱模组件，所述脱模组件包括第一脱模板、第二脱模板、第三脱模板和驱动组件，所述第一脱模板、第二脱模板和所述第三脱模板分别滑动连接于所述环形槽内，所述第一脱模板连接有第一液压杆，所述第二脱模板和第三脱模板分别通过对应传动轴与所述支撑座转动连接，所述驱动组件用于驱动所述传动轴转动，所述第二脱模板和第三脱模板分别通过第二液压杆与对应所述传动轴连接，所述固定架固定于所述底座上，所述施压组件与所述固定架连接，所述施压组件用于对脱模后的试样施压。
2.如权利要求1所述的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：所述驱动组件包括电机和驱动轴，所述电机的输出轴与所述驱动轴连接，所述驱动轴通过锥齿轮组驱动所述传动轴转动。
3.如权利要求1所述的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：所述支撑座为圆柱形支撑座，所述支撑座设有槽体，所述驱动组件安装于所述槽体内，所述传动轴的中心轴与所述支撑座的中心轴在同一直线上。
4.如权利要求1所述的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：所述第一脱模板、第二脱模板和所述第三脱模板包括上限位环、下限位环和弧形板，所述下限位环连接于所述弧形板的下端，所述上限位环转动连接于所述弧形板的上端。
5.如权利要求4所述的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：所述上限位环连接有转动轴和位于所述转动轴两侧的插杆，所述弧形板设有转动槽和位于所述转动槽两侧的插槽，所述转动轴转动连接于所述转动槽内，所述插杆对应插接于所述插槽内。
6.如权利要求1所述的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：所述施压组件包括压板、压力传感器和伸缩架，所述伸缩架的一端与所述固定架连接，所述伸缩架的自由端与所述压板连接，所述压力传感器设于所述压板上。
7.如权利要求6所述的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：所述伸缩架为液压柱。
8.如权利要求6所述的一种基于纳米材料改性的钙质砂力学性能测试装置，其特征在于：所述固定架包括固定柱和固定板，所述固定柱的一端固定于所述底座上，所述固定柱的自由端与所述固定板连接，所述伸缩架与所述固定板连接。
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