CN206161467U - 一种适用于测试最小干密度的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于测试最小干密度的试验装置,包括量筒、长颈漏斗、锥形塞维持机构、蜗轮、小型电机、支架和控制仪,支架包括顶板和支撑机构,小型电机固定在顶板上,长颈漏斗由锥形斗和设有外螺纹的长颈管构成,量筒位于顶板的正下方,长颈管下端穿过顶板且位于量筒下部中,长颈管与顶板通过螺纹连接,锥形塞维持机构包括锥形塞、连接竖杆和连接横杆,连接横杆的两端均连接在锥形斗的大端口上,连接竖杆的下端与锥形塞锥顶连接,上端穿过长颈管、锥形斗与连接横杆连接,蜗轮套装在小型电机的输出轴上,蜗轮与长颈管外螺纹啮合,小型电机与控制仪电气连接。该试验装置结构简单,操作方便,能够有效地适用于室内最小干密度的测试试验。
Description
技术领域
本实用新型涉及室内土工试验装置技术领域,具体涉及一种适用于测试最小干密度的试验装置。
背景技术
测定无粘性土的最小干密度是确定相对密度的重要步骤,根据《土工试验规程》(SL237-1999)的规定,对于粒径小于5mm的无粘性土最小干密度的测试可采用漏斗法,在具体试验的过程中至少需要两名操作人员,一人手拿长颈漏斗和锥形塞,维持锥形塞底部位于土面上方10mm-20mm,应避免长颈漏斗和锥形塞碰撞量筒内壁引起土体振动,另外一人将质量为700g的干土持续倒入长颈漏斗中。由此可见,传统的试验方法需要至少两人同时操作,在只有一名试验人员的情况下具有很大的局限性,还需要一名试验人员一直悬举长颈漏斗和锥形塞直到700克干土全部进入量筒中,操作非常不便。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本实用新型提供了一种适用于测试最小干密度的试验装置,该试验装置结构简单,操作方便,能够有效地适用于室内最小干密度的测试试验。
实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为:
一种适用于测试最小干密度的试验装置,包括量筒、长颈漏斗、锥形塞维持机构、蜗轮、小型电机、支架和控制仪,支架至少包括顶板和用于支撑顶板的支撑机构,小型电机固定在顶板上,长颈漏斗由锥形斗和长颈管构成,长颈管上设有外螺纹,长颈管与锥形斗细端连通,量筒位于顶板中部的正下方,长颈管下端穿过顶板且位于量筒下部中,长颈管与顶板通过螺纹连接,锥形塞维持机构包括锥形塞、连接竖杆和连接横杆,连接横杆的两端均连接在锥形斗的大端口上,连接竖杆的下端与锥形塞锥顶连接,上端穿过长颈管、锥形斗与连接横杆的中央连接,连接竖杆垂直于连接横杆,蜗轮套装在小型电机的输出轴上,蜗轮与长颈管外螺纹啮合,小型电机与控制仪电气连接。
还包括防护罩,防护罩底部开口,防护罩顶部设有螺纹孔,侧壁设有供小型电机的输出轴穿过的穿孔,防护罩底部固定在顶板上,小型电机的输出轴与穿孔间隙配合,长颈管穿过防护罩,且长颈管与防护罩顶部通过螺纹连接,蜗轮位于防护罩内。
所述的为对称结构,支撑结构包括两根立柱和两底座,其中一根立柱的上端固定在顶板上,下端固定在其中一底座上,另一根立柱的上端固定在顶板上,下端固定在另一底座上,两根立柱关于顶板的重心线对称。
本实用新型与现有技术相比,其有益效果和优点在于:
1)使用本试验装置进行最小干密度的测试,只需要一名操作人员,避免了使用传统设备需要两名操作人员的局限性。
2)使用本试验装置进行最小干密度的测试,只需启动小型电机,向长颈漏斗中加入700g干土即可,不用一直悬举长颈漏斗和锥形塞,操作方便,省时省力,而且保证了试验的准确性和可靠性。
附图说明
图1为本实用新型的适用于测试最小干密度的试验装置的结构示意图。
图2为蜗轮和长颈管啮合的结构示意图。
其中,1-量筒、2-底座、3-立柱、4-顶板、5-锥形斗、6-长颈管、7-连接横杆、8-连接竖杆、9-锥形塞、10-小型电机、11-控制仪、12-防护罩、13-蜗轮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体说明。
本实用新型提供的适用于测试最小干密度的试验装置的结构如图1所示,包括量筒1、长颈漏斗、锥形塞维持机构、蜗轮13、小型电机10、防护罩12、支架和控制仪11。支架、长颈漏斗、锥形塞维持机构和防护罩均为钢制结构。
本实施例中,量筒使用量程1000ml、精度20ml的标准量筒。
支架为对称结构,支架包括顶板4和用于支撑顶板的支撑机构,顶板的中央设有螺纹孔。支撑机构包括两根立柱3和两底座2,其中一根立柱3的上端焊接在顶板4上,下端焊接在其中一底座2上表面中央上,另一根立柱3的上端焊接在顶板4上,下端焊接在另一底座2上表面中央上。本实施例中,顶板为方形的板状结构,长300mm,宽50mm,厚10mm,螺纹孔的直径为19mm;立柱为圆形杆,直径为10mm,长度为360mm;底座为长方体结构,长100mm,宽20mm,厚20mm,其中一根立柱与支架重心线的距离为120mm。
长颈漏斗由锥形斗5和长颈管6构成,长颈管6上设有外螺纹,长颈管6与锥形斗5细端连通。本实施例中,锥形斗大端口直径为60mm,锥角为90°;长颈管内径为15mm,外径为19mm,长度为405mm。
防护罩12底部开口,防护罩12顶部设有螺纹孔,侧壁设有供小型电机的输出轴穿过的穿孔,防护罩底部固定在顶板上。本实施例中,防护罩整体呈圆筒状,外径50mm,内径45mm,总高度为50mm,顶部厚10mm,螺纹孔的直径为19mm。
量筒1位于顶板4中部的正下方,长颈管6下端穿过顶板4和防护罩12,且长颈管6下端位于量筒1下部中,长颈管6与顶板4和防护罩12顶部均通过螺纹连接。组装该试验装置时,尽量使长颈管位于量筒内的部分位于量筒的中央。
锥形塞维持机构包括锥形塞9、连接竖杆8和连接横杆7。连接横杆7的两端均连接在锥形斗5的大端口上。连接竖杆8的下端焊接在锥形塞9锥顶上,上端穿过长颈管6、锥形斗5后焊接于连接横杆7的中央,连接竖杆8垂直于连接横杆9。本实施例中,锥形塞底部大端面的直径为15mm,锥角为90°,锥形塞底部大端面距离长颈管下端的距离为17.5mm,试验过程中维持锥形塞底部大端面距离土样表面的距离为10-20mm;连接竖杆为圆形杆,直径为3mm,长度435mm;连接横杆为金属圆杆,长度为60mm,直径为3mm。
防护罩12底部和小型电机10底座均固定在顶板4上。小型电机10的输出轴穿过防护罩12,且其与穿孔间隙配合。蜗轮13套装在小型电机10的输出轴上,蜗轮13位于防护罩12内,蜗轮13与长颈管6外螺纹啮合。小型电机10与控制仪11电气连接,小型电机具备正反旋转的功能,并由控制仪控制小型电机的转向和转速。
本实用新型提供的适用于测试最小干密度的试验装置使用方法如下:
根据土颗粒的大小来调节控制仪上的转速(当土颗粒较粗时,土颗粒通过长颈漏斗进入量筒内的速度慢,需选用较小的转速才能维持锥形塞底部位于土样表面上方10mm-20mm;当土颗粒较细时,土颗粒通过长颈漏斗进入量筒内的速度快,需选用较大的转速才能维持锥形塞底部位于土样表面上方10mm-20mm),先按照设定的速度将700g粒径小于5mm的干土倒入长颈漏斗中,同时通过控制仪开启小型电机,通过蜗轮传动来提升长颈漏斗和锥形塞,直至锥形塞的底部超出量筒的高度,再水平缓慢移动量筒至装置以外,用沙面抚平器抚平沙面,读出量筒上显示的土样的体积(估读至5ml),用700g的质量除以量筒上显示的体积,即为土样的最小干密度。
Claims (3)
1.一种适用于测试最小干密度的试验装置,包括量筒和长颈漏斗,长颈漏斗由锥形斗和长颈管构成,长颈管与锥形斗细端连通,其特征在于:还包括锥形塞维持机构、蜗轮、小型电机、支架和控制仪,支架至少包括顶板和用于支撑顶板的支撑机构,小型电机固定在顶板上,长颈管上设有外螺纹,量筒位于顶板中部的正下方,长颈管下端穿过顶板且位于量筒下部中,长颈管与顶板通过螺纹连接,锥形塞维持机构包括锥形塞、连接竖杆和连接横杆,连接横杆的两端均连接在锥形斗的大端口上,连接竖杆的下端与锥形塞锥顶连接,上端穿过长颈管、锥形斗与连接横杆的中央连接,连接竖杆垂直于连接横杆,蜗轮套装在小型电机的输出轴上,蜗轮与长颈管外螺纹啮合,小型电机与控制仪电气连接。
2.根据权利要求1所述的适用于测试最小干密度的试验装置,其特征在于:还包括防护罩,防护罩底部开口,防护罩顶部设有螺纹孔,侧壁设有供小型电机的输出轴穿过的穿孔,防护罩底部固定在顶板上,小型电机的输出轴与穿孔间隙配合,长颈管穿过防护罩,且长颈管与防护罩顶部通过螺纹连接,蜗轮位于防护罩内。
3.根据权利要求1或2所述的适用于测试最小干密度的试验装置,其特征在于:所述的支架为对称结构,支撑结构包括两根立柱和两底座,其中一根立柱的上端固定在顶板上,下端固定在其中一底座上,另一根立柱的上端固定在顶板上,下端固定在另一底座上。
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CN106525650A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-03-22 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种适用于测试最小干密度的试验装置 |
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