CN116337622A - 一种岩土测试用承载力测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土测试用承载力测试设备，包括：工作台、定位平台、固定壳体、第一测试装置、第二测试装置、切换装置、驱动电机，所述工作台由上下台面构成，通过升降立柱连接，且下台面上设有定位平台；所述固定壳体固定在工作台上台面的底部，且两侧设有限位板；所述第一测试装置与固定壳体相连接，且与限位板相邻的两侧设有固定板；所述第二测试装置设置在固定壳体的底部；所述切换装置连接第一测试装置和第二测试装置；所述驱动电机可移动设置在工作台的上台面上。与现有技术相比，本发明可在垂直施力和两侧施力之间进行转换，对岩土样本进行多方位检测，在内部缺口齿轮和钢带的作用下，使不同方位的测试装置独立进行测试与复位。

Description

一种岩土测试用承载力测试设备

技术领域

本发明涉及岩土检测设备技术领域，更具体地说，涉及一种岩土测试用承载力测试设备。

背景技术

岩土工程中地基岩土层的合理使用与建造离不开地基岩土层的试验检测。地基岩土层的试验检测分为现场试验检测和室内试验检测两种。现场试验检测的测试结果比较直观，但是测试方法比较费时费力，室内试验检测的测试结果相对较为准确，现有的用于室内试验检测的岩土承载力检测装置，测试方式单一，结构复杂使用不方便，难以对同一类型的岩土块进行多方位的检测，在检测时容易受力不均，导致检测结果出现较大的误差，且装置大都较为复杂，不易维护和检修。因此，有必要提供一种岩土测试用承载力测试设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩土测试用承载力测试设备，包括：

工作台，由上下台面构成，通过升降立柱连接；

定位平台，固定在工作台的下台面上；

固定壳体，位于定位平台的正上方，固定在工作台上台面的底部，且两侧设有限位板；

第一测试装置，与固定壳体相连接，且与限位板相邻的两侧设有固定板；

第二测试装置，设置在固定壳体的底部；

切换装置，设置在固定壳体的内部，连接第一测试装置和第二测试装置；

驱动电机，可移动设置在工作台的上台面上。

进一步的，作为优选，所述第一测试装置两侧的固定板与固定壳体两侧的限位板处于同一水平面，且限位板之间间距大于固定板的长度。也就是说，当切换装置驱动第一测试装置对岩土样本进行测试时，固定板向中部移动，且始终位于限位板之间，在测试过程中，限位板对破碎的岩土进行有效拦截，预防碎块飞溅，便于后期清理。

进一步的，作为优选，所述第二测试装置由传动螺杆和压板构成，所述传动螺杆与固定壳体的底部螺纹连接，且所述传动螺杆穿过切换装置通过联轴器与驱动电机的转动轴相连接；所述压板可转动设置在传动螺杆的底部，位于固定壳体外部。也就是所，当驱动电机顺时针转动时，带动传动螺杆和压板顺时针转动，进而传动螺杆在固定壳体的作用下，带动驱动电机和压板下移，当压板与岩土样本接触时，传动螺杆与压板转动连接，对岩土样本进行持续施压；当驱动电机逆时针转动时，带动传动螺杆和压板逆时针转动，进而传动螺杆在固定壳体的作用下，带动驱动电机和压板上移复位。

进一步的，作为优选，所述切换装置包括：

外部齿轮，位于固定壳体内，与第一测试装置相连接；

中心齿轮，与外部齿轮同轴设置，设置在外部齿轮内部；

移动轨道，呈圆环型，设置在中心齿轮和外部齿轮之间；

缺口齿轮，环形分布设有多个，设置在移动轨道上；

移动齿轮，与缺口齿轮对应设置，且与中心齿轮相啮合；

定位弧块，与缺口齿轮对应设置，固定在移动轨道上。也就是说，当中心齿轮逆时针转动时，进而带动移动齿轮在移动轨道上逆时针移动，当移动齿轮与缺口齿轮相啮合时，缺口齿轮将移动齿轮卡死，进而中心齿轮带动外部齿轮进行逆时针转动，进而带动第一测试装置的固定板向中部移动，对岩土样本进行测试；当中心齿轮顺时针转动时，进而带动移动齿轮在移动轨道上顺时针移动，在定位弧块的限制下，移动齿轮保持转动状态，即外部齿轮处于固定装置，此时由中心齿轮带动第二测试装置对岩土样本进行测试。

进一步的，作为优选，所述中心齿轮的中部与传动螺杆相连接，且传动螺杆可滑动设置在中心齿轮上。也就是说，中心齿轮由传动螺杆带动进行转动，且在转动过程中，由于传动螺杆与固定壳体之间的螺纹连接，传动螺杆进行上下移动，当传动螺杆带动中心齿轮逆时针转动，进而带动第一测试装置进行测试时，传动螺杆在固定壳体的作用下，持续上移，且在压板与固定壳体的底部接触前，第一测试装置可完成对岩土样本的测试。

进一步的，作为优选，所述缺口齿轮上仅有一段弧形边缘上设有齿槽，且与移动齿轮相对应，所述缺口齿轮通过固定轴可转动设置在外部齿轮的底部平面上，且在外部齿轮的底部平面与固定轴的连接处设有电磁铁。也就是说，当驱动电机逆时针转动，通过传动螺杆带动中心齿轮逆时针转动时，移动齿轮在移动轨道上逆时针移动，此时外部齿轮底部平面上的电磁铁处于断电状态，即固定轴与缺口齿轮可转动，当移动齿轮与缺口齿轮相啮合时，电磁铁通电，对固定轴进行固定，进而缺口齿轮固定，将移动齿轮卡死，进而中心齿轮带动外部齿轮进行逆时针转动；当驱动电机顺时针转动，通过传动螺杆带动中心齿轮顺时针转动时，此时电磁铁保持通电状态，进而中心齿轮带动外部齿轮顺时针转动，进而带动第一测试装置进行复位，在第一测试装置复位后，电磁铁断电，固定轴和缺口齿轮处于转动状态，进而移动齿轮脱离缺口齿轮，在移动轨道上移动。

进一步的，作为优选，所述移动齿轮通过移动轴与移动轨道转动连接，且所述移动轴上设有卡口，即中心齿轮带动移动齿轮转动，进而带动移动轴转动，且移动轴受移动轨道的限制，进而移动轴带动移动齿轮在移动轨道上移动。

进一步的，作为优选，所述定位弧块内部固定有转动弹簧，所述转动弹簧上设有钢带。

进一步的，作为优选，所述钢带的末端固定在转动弹簧上，首端穿过定位弧块，且在钢带的首端设有固定块，所述固定块通过扭转弹簧连接有卡块，所述卡块与卡口相对应。当中心齿轮带动移动齿轮在移动轨道上进行顺时针移动，移动齿轮的在靠近定位弧块时，移动轴对卡块进行挤压，在持续转动过程中，当移动轴上的卡口与卡块接触时，在扭转弹簧的作用下，卡块弹起与卡口连接，进而移动轴对钢带进行缠绕，同时第二测试装置对岩土样本进行测试，当测试完成后，传动螺杆带动中心齿轮逆时针转动，进而带动移动齿轮顺时针转动，在转动弹簧的作用下，钢带收回，直至卡块脱离卡口时，移动齿轮脱离定位弧块向缺口齿轮所在方向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过切换装置的设置，对测试设备的测试角度进行切换，在垂直施力和两侧施力之间进行转换，对岩土样本进行多方位检测；在内部缺口齿轮和钢带的作用下，使测试装置在进行测试后及时复位，且不同方位的测试装置之间相对独立。

附图说明

图1为一种岩土测试用承载力测试设备的整体结构示意图；

图2为一种岩土测试用承载力测试设备的俯视图；

图3为一种岩土测试用承载力测试设备的内部结构示意图；

图4为一种岩土测试用承载力测试设备中切换装置结构示意图；

图5为一种岩土测试用承载力测试设备中定位块内部结构示意图；

图6为一种岩土测试用承载力测试设备中钢带连接示意图；

图中：1、工作台；2、定位平台；3、固定壳体；4、第一测试装置；5、第二测试装置；6、切换装置；7、驱动电机；11、升降立柱；31、限位板；41、固定板；51、传动螺杆；52、压板；61、外部齿轮；62、中心齿轮；63、移动轨道；64、缺口齿轮；65、移动齿轮；66、定位弧块；641、固定轴；651、移动轴；661、转动弹簧；662、钢带；6511、卡口；6621、固定块；6622、扭转弹簧；6623、卡块。

具体实施方式

请参阅图1～6，本发明实施例中，一种岩土测试用承载力测试设备，包括：

工作台1，由上下台面构成，通过升降立柱11连接；

定位平台2，固定在工作台1的下台面上；

固定壳体3，位于定位平台2的正上方，固定在工作台1上台面的底部，且两侧设有限位板31；

第一测试装置4，与固定壳体3相连接，且与限位板31相邻的两侧设有固定板41；

第二测试装置5，设置在固定壳体3的底部；

切换装置6，设置在固定壳体3的内部，连接第一测试装置4和第二测试装置5；

驱动电机7，可移动设置在工作台1的上台面上。

本实施例中，所述第一测试装置4两侧的固定板41与固定壳体3两侧的限位板31处于同一水平面，且限位板31之间间距大于固定板41的长度。也就是说，当切换装置6驱动第一测试装置4对岩土样本进行测试时，固定板41向中部移动，且始终位于限位板31之间，在测试过程中，限位板31对破碎的岩土进行有效拦截，预防碎块飞溅，便于后期清理。

本实施例中，所述第二测试装置5由传动螺杆51和压板52构成，所述传动螺杆51与固定壳体3的底部螺纹连接，且所述传动螺杆51穿过切换装置6通过联轴器与驱动电机7的转动轴相连接；所述压板52可转动设置在传动螺杆51的底部，位于固定壳体3外部。也就是所，当驱动电机7顺时针转动时，带动传动螺杆51和压板52顺时针转动，进而传动螺杆51在固定壳体3的作用下，带动驱动电机7和压板52下移，当压板52与岩土样本接触时，传动螺杆51与压板52转动连接，对岩土样本进行持续施压；当驱动电机7逆时针转动时，带动传动螺杆51和压板52逆时针转动，进而传动螺杆51在固定壳体3的作用下，带动驱动电机7和压板52上移复位。

本实施例中，所述切换装置6包括：

外部齿轮61，位于固定壳体3内，与第一测试装置4相连接；

中心齿轮62，与外部齿轮61同轴设置，设置在外部齿轮61内部；

移动轨道63，呈圆环型，设置在中心齿轮62和外部齿轮61之间；

缺口齿轮64，环形分布设有多个，设置在移动轨道63上；

移动齿轮65，与缺口齿轮64对应设置，且与中心齿轮62相啮合；

定位弧块66，与缺口齿轮64对应设置，固定在移动轨道63上。也就是说，当中心齿轮62逆时针转动时，进而带动移动齿轮65在移动轨道63上逆时针移动，当移动齿轮65与缺口齿轮64相啮合时，缺口齿轮64将移动齿轮65卡死，进而中心齿轮62带动外部齿轮61进行逆时针转动，进而带动第一测试装置4的固定板41向中部移动，对岩土样本进行测试；当中心齿轮62顺时针转动时，进而带动移动齿轮65在移动轨道63上顺时针移动，在定位弧块66的限制下，移动齿轮65保持转动状态，即外部齿轮61处于固定装置，此时由中心齿轮62带动第二测试装置5对岩土样本进行测试。

本实施例中，所述中心齿轮62的中部与传动螺杆51相连接，且传动螺杆51可滑动设置在中心齿轮62上。也就是说，中心齿轮62由传动螺杆51带动进行转动，且在转动过程中，由于传动螺杆51与固定壳体3之间的螺纹连接，传动螺杆51进行上下移动，当传动螺杆51带动中心齿轮62逆时针转动，进而带动第一测试装置4进行测试时，传动螺杆51在固定壳体3的作用下，持续上移，且在压板52与固定壳体3的底部接触前，第一测试装置4可完成对岩土样本的测试。

本实施例中，所述缺口齿轮64上仅有一段弧形边缘上设有齿槽，且与移动齿轮65相对应，所述缺口齿轮64通过固定轴641可转动设置在外部齿轮61的底部平面上，且在外部齿轮61的底部平面与固定轴641的连接处设有电磁铁。也就是说，当驱动电机7逆时针转动，通过传动螺杆51带动中心齿轮62逆时针转动时，移动齿轮65在移动轨道63上逆时针移动，此时外部齿轮61底部平面上的电磁铁处于断电状态，即固定轴641与缺口齿轮64可转动，当移动齿轮65与缺口齿轮64相啮合时，电磁铁通电，对固定轴641进行固定，进而缺口齿轮64固定，将移动齿轮65卡死，进而中心齿轮62带动外部齿轮61进行逆时针转动；当驱动电机7顺时针转动，通过传动螺杆51带动中心齿轮62顺时针转动时，此时电磁铁保持通电状态，进而中心齿轮62带动外部齿轮61顺时针转动，进而带动第一测试装置4进行复位，在第一测试装置4复位后，电磁铁断电，固定轴641和缺口齿轮64处于转动状态，进而移动齿轮65脱离缺口齿轮64，在移动轨道63上移动。

本实施例中，所述移动齿轮65通过移动轴651与移动轨道63转动连接，且所述移动轴651上设有卡口6511，即中心齿轮62带动移动齿轮65转动，进而带动移动轴651转动，且移动轴651受移动轨道63的限制，进而移动轴651带动移动齿轮65在移动轨道63上移动。

本实施例中，所述定位弧块66内部固定有转动弹簧661，所述转动弹簧661上设有钢带662。

本实施例中，所述钢带662的末端固定在转动弹簧661上，首端穿过定位弧块66，且在钢带662的首端设有固定块6621，所述固定块6621通过扭转弹簧6622连接有卡块6623，所述卡块6623与卡口6511相对应。当中心齿轮62带动移动齿轮65在移动轨道63上进行顺时针移动，移动齿轮65的在靠近定位弧块66时，移动轴651对卡块6623进行挤压，在持续转动过程中，当移动轴651上的卡口6511与卡块6623接触时，在扭转弹簧6622的作用下，卡块6623弹起与卡口6511连接，进而移动轴651对钢带662进行缠绕，同时第二测试装置5对岩土样本进行测试，当测试完成后，传动螺杆51带动中心齿轮62逆时针转动，进而带动移动齿轮65顺时针转动，在转动弹簧661的作用下，钢带662收回，直至卡块6623脱离卡口6511时，移动齿轮65脱离定位弧块66向缺口齿轮64所在方向移动。

具体实施时，首先将待测试岩土样本固定在定位平台2上，通过工作台1的升降立柱11调节测试装置与岩土样本之间的位置，当对岩土样本侧部进行承载力测试时，由驱动电机7带动传动螺杆51逆时针转动，进而由中心齿轮62带动移动齿轮65在移动轨道63上逆时针移动，当移动齿轮65与缺口齿轮64相啮合时，外部齿轮61底部平面上的电磁铁通电，将固定轴641和缺口齿轮64固定，进而中心齿轮62带动外部齿轮61逆时针转动，进而带动第一测试装置4的两侧固定板41向中部移动，对岩土样本进行测试，测试完成后，由驱动电机7反转，由中心齿轮62带动外部齿轮61顺时针转动，进而带动第一测试装置4的固定板41复位，在复位后，电磁铁断电，缺口齿轮64转动，进而在移动轨道63的作用下，移动齿轮65脱离缺口齿轮64；当对岩土样本顶部进行承载力测试时，由驱动电机7带动传动螺杆51顺时针转动，进而由中心齿轮62带动移动齿轮65在移动轨道63上顺时针移动，当移动齿轮65移动到定位弧块66所在位置时，移动轴651上的卡口6511与钢带662上的卡块6623卡住，进而移动齿轮65在持续转动过程中，对钢带662进行缠绕，此时传动螺杆51带动压板52下压对岩土样本进行测试，测试完成后，驱动电机7反转，但移动齿轮65受钢带662的限制，保持原地转动，直至转动弹簧661将钢带662收回，卡块6623脱离卡口6511时，压板52完成复位。通过驱动电机7与切换装置6的配合，完成对岩土样本的多方位测试工作。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：包括：

工作台(1)，由上下台面构成，通过升降立柱(11)连接；

定位平台(2)，固定在工作台(1)的下台面上；

固定壳体(3)，位于定位平台(2)的正上方，固定在工作台(1)上台面的底部，且两侧设有限位板(31)；

第一测试装置(4)，与固定壳体(3)相连接，且与限位板(31)相邻的两侧设有固定板(41)；

第二测试装置(5)，设置在固定壳体(3)的底部；

切换装置(6)，设置在固定壳体(3)的内部，连接第一测试装置(4)和第二测试装置(5)；

驱动电机(7)，可移动设置在工作台(1)的上台面上。

2.根据权利要求1所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述第一测试装置(4)两侧的固定板(41)与固定壳体(3)两侧的限位板(31)处于同一水平面，且限位板(31)之间间距大于固定板(41)的长度。

3.根据权利要求1所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述第二测试装置(5)由传动螺杆(51)和压板(52)构成，所述传动螺杆(51)与固定壳体(3)的底部螺纹连接，且所述传动螺杆(51)穿过切换装置(6)通过联轴器与驱动电机(7)的转动轴相连接；所述压板(52)可转动设置在传动螺杆(51)的底部，位于固定壳体(3)外部。

4.根据权利要求1所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述切换装置(6)包括：

外部齿轮(61)，位于固定壳体(3)内，与第一测试装置(4)相连接；

中心齿轮(62)，与外部齿轮(61)同轴设置，设置在外部齿轮(61)内部；

移动轨道(63)，呈圆环型，设置在中心齿轮(62)和外部齿轮(61)之间；

缺口齿轮(64)，环形分布设有多个，设置在移动轨道(63)上；

移动齿轮(65)，与缺口齿轮(64)对应设置，且与中心齿轮(62)相啮合；

定位弧块(66)，与缺口齿轮(64)对应设置，固定在移动轨道(63)上。

5.根据权利要求4所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述中心齿轮(62)的中部与传动螺杆(51)相连接，且传动螺杆(51)可滑动设置在中心齿轮(62)上。

6.根据权利要求4所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述缺口齿轮(64)上仅有一段弧形边缘上设有齿槽，且与移动齿轮(65)相对应，所述缺口齿轮(64)通过固定轴(641)可转动设置在外部齿轮(61)的底部平面上，且在外部齿轮(61)的底部平面与固定轴(641)的连接处设有电磁铁。

7.根据权利要求4所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述移动齿轮(65)通过移动轴(651)与移动轨道(63)转动连接，且所述移动轴(651)上设有卡口(6511)。

8.根据权利要求4所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述定位弧块(66)内部固定有转动弹簧(661)，所述转动弹簧(661)上设有钢带(662)。

9.根据权利要求8所述的一种岩土测试用承载力测试设备，其特征在于：所述钢带(662)的末端固定在转动弹簧(661)上，首端穿过定位弧块(66)，且在钢带(662)的首端设有固定块(6621)，所述固定块(6621)通过扭转弹簧(6622)连接有卡块(6623)，所述卡块(6623)与卡口(6511)相对应。

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