CN212110624U - 用于土工试验的环刀开土装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于土工试验的环刀开土装置，属于工程或地质取样技术领域，包括底座、夹持组件、压杆、切刀组、驱动机构、磨平机构以及环刀。其中，底座，用于放置待测土样。夹持组件用于将底座上放置的待测土样进行位置固定。压杆设置于待测土样的上方，且与底座的上平面垂直设置。切刀组设置于压杆上，用于在压杆下压环刀前将环刀外围位置处的待测土样斜向下切削。驱动机构用于驱动压杆上下往复移动及转动。磨平机构用于在取样完成后将环刀上下开孔处伸出的待测土样余土进行水平切磨。本实用新型用于土工试验的环刀开土装置使取样工作更加精确，提高了取样工作的效率；另外，还能够保证同一待测土样取样工作的连续性。

Description

用于土工试验的环刀开土装置

技术领域

本实用新型属于工程或地质取样技术领域，更具体地说，是涉及一种用于土工试验的环刀开土装置。

背景技术

环刀开土(或环刀法)是用已知质量及容积的圆环形结构的切刀，切取待测土样，称重后减去环刀质量即得土的质量，环刀的容积即为土的体积，进而可求得土的密度。土工试验通常在实验室进行，首先需将圆柱形的待测土样放置于合适的位置，取样时，将环刀刃口向下置于土样上，并将待测土样切成直径稍大于环刀直径的土柱，然后将环刀竖直向下压，边压边削，至土样伸出环刀为止。

现有技术中，实验室内土工取样采用人工的方式，人工的取土样时，需要对环刀上下开孔处的伸出土样进行磨平处理，而人工的处理方式无法保证磨平的精确性，误差较大，进而影响最后的结果。而且，人工取样的方式，对于硬塑状土或者半成岩，且在工作量较大时，无法保证取样工作的效率。另外，待测土样的具有一定的高度，需要在上下方向上多次取样，环刀下压时，待测土样受压力作用，环刀外围的土样会受到向外侧的挤压，破坏脱落至待测土样的外周，严重时，待测土样会发生整体破坏坍塌，导致取样工作失败。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于土工试验的环刀开土装置，旨在解决现有实验室土工试验取样过程中，因人工取样的方式而导致的误差较大、工作效率低下的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种用于土工试验的环刀开土装置，包括：

底座，用于放置待测土样；

环刀，用于沿着所述底座上平面的法线向于待测土样的上方插入待测土样中；

夹持组件，设置于所述底座上，用于将所述底座上放置的待测土样进行位置固定；

压杆，设置于待测土样的上方，所述压杆的中轴线与所述底座的上平面垂直设置，所述压杆包括主杆部以及与所述主杆部底端固定连接的环刀连接部，所述环刀连接部与所述环刀相粘接或卡接，所述压杆用于带动所述环刀下行并压入待测土样中，且在所述压杆上行后与所述环刀相脱离，使所述环刀留在待测土样中；

切刀组，设置于所述压杆的所述环刀连接部的下部，用于在所述环刀连接部下压所述环刀前将所述环刀外围位置处的待测土样切削，并通过旋转将切削下的待测土样甩出至待测土样外部；

驱动机构，设置于所述底座上，且与所述压杆相连，用于驱动所述压杆沿着上下方向往复移动并用于驱动所述压杆自转；以及

磨平机构，设置于所述底座上，用于在取样完成后将所述环刀上下端处伸出的待测土样余土进行水平切磨，以用于使环刀上下端孔外露的待测土样所在的平面与环刀的上下端面共面。

作为本申请另一实施例，所述切刀组包括：

第一切刀，以所述压杆的中轴线为圆心呈环形围合形成的锥台形结构，所述第一切刀设有上下开孔的第一空腔结构，直径小的一端固设于所述压杆的所述环刀连接部上；

第二切刀，设置于所述第一空腔结构内，所述第一切刀以所述压杆的中轴线为圆心呈环形围合形成的锥台形结构，且设有上下开孔的第二空腔结构，直径小的一端固设于所述压杆的所述环刀连接部上，所述第二切刀沿着竖直方向的长度小于所述第一切刀沿着竖直方向的长度；以及

第三切刀，设置于所述第二空腔结构中，所述第三切刀为圆环形结构，设有用于放置所述环刀的第三空腔结构，所述第三切刀的一端固设于所述压杆的所述环刀连接部上，所述第三切刀沿着竖直方向的长度小于所述第二切刀沿着竖直方向的长度，且所述第三切刀沿着竖直方向的长度小于所述环刀的高度。

作为本申请另一实施例，所述第一切刀的母线与所述压杆轴线的夹角为50°-60°之间，所述第二切刀的母线与所述压杆轴线的夹角为30°-40°之间。

作为本申请另一实施例，所述压杆还包括用于粘接或卡接所述环刀的旋转平台，所述旋转平台转动设置于所述环刀连接部的底端。

作为本申请另一实施例，所述驱动机构包括：

支架，固设于所述底座上，且与所述底座的上平面垂直设置；

第一丝杠，转动设置于所述支架上，且所述第一丝杠沿着竖直方向设置；

滑动座，滑动设置于所述支架上，与所述第一丝杠相连，所述滑动座上设有用于与所述第一丝杠螺旋连接的丝母部，用于带动所述压杆沿着所述支架上下滑动；

第一驱动器，固设于所述支架上，动力输出端与所述第一丝杠的一端相连，用于驱动所述第一丝杠转动；以及

转动组件，设置于所述滑动座上，且与所述压杆相连，用于驱动所述压杆自转。

作为本申请另一实施例，所述转动组件包括：

第一皮带轮，水平转动设置于所述滑动座的一端；

第二皮带轮，水平转动设置于所述滑动座的另一端，所述第二皮带轮与所述第一皮带轮平行且间隔设置，所述第二皮带轮与所述压杆同轴连接；

传动皮带，呈环形套设与所述第一皮带轮和所述第二皮带轮的外周面；以及

第二驱动器，固设于所述滑动座上，动力输出端与所述第一皮带轮同轴连接，用于驱动所述第一皮带轮转动。

作为本申请另一实施例，所述磨平机构包括：

打磨锯片，用于对环刀上下端伸出的余土进行切磨；

水平移动组件，与所述打磨锯片相连，所述打磨锯片转动设置于所述水平移动组件上，用于带动所述打磨锯片水平往复移动，靠近所述环刀进行打磨工作或者远离所述环刀停止打磨；

竖直移动组件，固设于所述底座上，且与所述水平移动组件滑动连接，用于带动所述水平移动组件沿着竖直方向滑动，以用于所述打磨锯片适应所述环刀不同的高度；以及

第三驱动器，固设于所述水平移动组件上，动力输出端与所述打磨锯片相连，用于驱动所述打磨锯片转动。

作为本申请另一实施例，所述竖直移动组件包括：

第一固定架，固设于所述底座上；

第二丝杠，转动设置于所述第一固定架上，所述第二丝杠沿着竖直方向设置；

第一滑块，滑动设置于所述第一固定架上，且与所述第二丝杠相连，所述第一滑块上设有用于与所述第二丝杠螺旋配合的第二丝母部；

第一滑动导轨，至少设有一条，且固设于所述第一固定架上，所述第一滑动导轨与所述第二丝杠平行且间隔设置，与所述第一滑块滑动连接，以用于所述第一滑块的导向；以及

调节手轮，与所述第二丝杠的一端相连，用于调节所述第二丝杠的转动。

作为本申请另一实施例，所述水平移动组件包括：

第二固定架，水平放置，且固设于所述第一滑块上，用于与所述第一滑块同步滑动；

第三丝杠，转动设置于所述第二固定架上，所述第三丝杠水平设置；

第二滑块，滑动设置于所述第二固定架上，且与所述第三丝杠相连，所述第二滑块上设有用于与所述第三丝杠螺旋配合连接的第三丝母部；

第二滑动导轨，固设于所述第二固定架中，且与所述第三丝杠平行且间隔设置，与所述第二滑块滑动连接，用于所述第二滑块的导向；

长杆，一端固设于所述第二滑块上，另一端沿着待测土样方向伸出，所述长杆与所述第二滑动导轨平行设置，所述打磨锯片转动设置于所述长杆的伸出端部；以及

第四驱动器，固设于所述第二固定架上，动力输出端与所述第三丝杠相连，用于驱动所述第三丝杠转动。

作为本申请另一实施例，所述夹持组件包括多个环着待测土样外周面环形且间隔设置的伸缩结构以及多个分别设置于每个所述伸缩结构伸缩端的定位块；

其中，所述伸缩结构的固定端固设于所述底座上。

本实用新型提供的用于土工试验的环刀开土装置的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型用于土工试验的环刀开土装置的主体结构包括底座、夹持组件、压杆、切刀组、驱动机构以及磨平机构，结构简单紧凑，使用方便。底座能够为待测土样、夹持组件、驱动机构以及磨平机构提供一个工作载体，能够便于整体的稳定性，进而在一定程度上能够提高试验的准确性。夹持组件固设于底座上，能够对待测土样进行稳定的夹持，进一步保证取样工作准确性。压杆在驱动机构的带动下能够上下移动，并且能够水平旋转，能够将环刀压进待测土样中，以进行快速且准确的取样。压杆包括主杆部以及环刀连接部，主杆部能够对高度进行一定的补偿，以缩短驱动机构的行程，而环刀连接部能够带动环刀下行压入待测土样中，其结构简单，实用性强。切刀组设置于环刀连接部上，切刀组随着压杆转动，能够在环刀压入待测土样前，将环刀外围位置处的待测土样切除掉，并且同时能够对待测土样进行一定的收拢，使待测土样的受力均匀，能够防止待测土样因受力过大或者不均匀而发生整体破坏坍塌。而且在压杆提升后，环刀能够留在待测土样中。磨平机构能够在环刀插入待测土样之后，对环刀上下端孔处伸出的余土进行切磨，使环刀上下端面外露的待测土样所在的平面与环刀上下端面共面，该种切磨方式大大降低了试验误差，能够保证环刀所取土样的准确性。而且该种取样方式，更为快速便捷，能够提高取样工作的工作效率。本实用新型用于土工试验的环刀开土装置改变了以往实验室内土工试验人工取样的方式，而且使取样工作更加精确，提高了取样工作的效率；另外，还能够保证同一待测土样取样工作的连续性，结构简单，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的用于土工试验的环刀开土装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的用于土工试验的环刀开土装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的用于土工试验的环刀开土装置的转动组件传动结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的用于土工试验的环刀开土装置的磨平机构结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的用于土工试验的环刀开土装置的压杆结构示意图；

图中：10、底座；20、夹持组件；30、压杆；31、主杆；32、环刀连接部；33、旋转平台；40、切刀组；41、第一切刀；42、第二切刀；43、第三切刀；50、驱动机构；51、支架；52、滑动座；53、第一丝杠；54、第一驱动器；55、转动组件；551、第一皮带轮；552、第二皮带轮；553、传动皮带；554、第二驱动器；60、磨平机构；61、打磨锯片；62、水平移动组件；621、第二固定架；622、第三丝杠；623、第二滑块；624、长杆；625、第四驱动器；63、竖直移动组件；631、第一固定架；632、第二丝杠；633、第一滑块；634、第一滑动导轨；635、调节手轮；64、第三驱动器；70、待测土样；80、环刀。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的用于土工试验的环刀开土装置进行说明。所述用于土工试验的环刀开土装置，包括底座10、夹持组件20、压杆30、切刀组40、驱动机构50、磨平机构60以及环刀80。其中，底座10，用于放置待测土样70。夹持组件20设置于底座10上，用于将底座10上放置的待测土样70进行位置固定，以用于防止待测土样70在底座10上水平滑动。压杆30设置于待测土样70的上方，且与底座10的上平面垂直设置，用于沿着上下方向往复移动，且用于水平转动，能够带动环刀80沿着所述底座上平面的法线向于待测土样的上方插入待测土样中。压杆30包括主杆31部以及与主杆31部底端固定连接的环刀连接部32，压杆30用于带动环刀80下行并压入于待测土样70中。切刀组40设置于压杆30的环刀连接部32上，用于在压杆30的环刀连接部32下压环刀80前将环刀80外围位置处的待测土样70斜向下切削，以用于使环刀80外围的待测土样70脱落至待测土样70外周处。驱动机构50设置于底座10上，且与压杆30相连，用于驱动压杆30沿着上下方向往复移动，还用于压杆30的转动。磨平机构60设置于底座10上，用于在取样完成后将环刀80上下开孔处伸出的待测土样70余土进行水平切磨，以用于使环刀80上下端孔外露的待测土样70所在的平面与环刀80的上下端面共面。

本实用新型提供的用于土工试验的环刀开土装置，与现有技术相比，本实用新型用于土工试验的环刀开土装置的主体结构包括底座10、夹持组件20、压杆30、切刀组40、驱动机构50、磨平机构60以及环刀80，结构简单紧凑，使用方便。底座10能够为待测土样70、夹持组件20、驱动机构50以及磨平机构60提供一个工作载体，能够便于整体的稳定性，进而在一定程度上能够提高试验的准确性。夹持组件20固设于底座10上，能够对待测土样70进行稳定的夹持，进一步保证取样工作准确性。压杆30在驱动机构50的带动下能够上下移动，并且能够水平旋转，能够将环刀80压进待测土样70中，以进行快速且准确的取样。压杆30包括主杆31部以及环刀连接部32，主杆31部能够对高度进行一定的补偿，以缩短驱动机构50的行程，而环刀连接部32能够带动环刀80下行压入待测土样70中，其结构简单，实用性强。切刀组40设置于环刀连接部32上，切刀组40随着压杆30转动，能够在环刀80压入待测土样70前，将环刀80外围位置处的待测土样70切除掉，并且同时能够对待测土样70进行一定的收拢，使待测土样70的受力均匀，能够防止待测土样70因受力过大或者不均匀而发生整体破坏坍塌。磨平机构60能够在环刀80插入待测土样70之后，对环刀80上下端孔处伸出的余土进行切磨，使环刀80上下端面外露的待测土样70所在的平面与环刀80上下端面共面，该种切磨方式大大降低了试验误差，能够保证环刀80所取土样的准确性。而且该种取样方式，更为快速便捷，能够提高取样工作的工作效率。本实用新型用于土工试验的环刀开土装置改变了以往实验室内土工试验人工取样的方式，而且使取样工作更加精确，提高了取样工作的效率；另外，还能够保证同一待测土样70取样工作的连续性，结构简单，实用性强。

作为本实用新型提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，切刀组40包括第一切刀41、第二切刀42以及第三切刀43。第一切刀41以压杆30的中轴线为圆心呈环形围合形成的锥台形结构，第一切刀41设有上下开孔的第一空腔结构，直径小的一端固设于压杆30的环刀连接部32上。第二切刀42设置于第一空腔结构内，第一切刀41以压杆30的中轴线为圆心呈环形围合形成的锥台形结构，且设有上下开孔的第二空腔结构，直径小的一端固设于压杆30的环刀连接部32上，第二切刀42沿着竖直方向的高度小于第一切刀41沿着竖直方向的高度。第三切刀43设置于第二空腔结构中，第三切刀43为圆环形结构，设有用于放置环刀80的第三空腔结构，第三切刀43的一端固设于压杆30的环刀连接部32上，第三切刀43沿着竖直方向的高度小于第二切刀42沿着竖直方向的高度。切刀组40能够对待测土样70进行一定的保护，同时也能够提高取样的准确性，结构简单，实用性强。

本实施例中，第一切刀41、第二切刀42以及第三切刀43呈喇叭状倒设于环刀连接部32上，且第一切刀41、第二切刀42以及第三切刀43逐渐向内收拢，竖直方向的长度逐渐减小，该种结构保证在压杆30下压后，第一切刀41最先与待测土样70接触，使待测土样70受到切应力的同时，位于第一空腔结构内的待测土样70同时受到一个向内收拢的作用，能够防止待测土样70的整体坍塌，第二切刀42与第一切刀41的作用相同。第三切刀43主要为环刀80提供一个辅助作用，能够保证环刀80下压时，防止环刀80下的待测土样70受力向外周滑移。另外，切刀组40随着压杆30旋转，能够保证切下的待测土样70受离心作用，甩出至待测土样70的外周。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，第一切刀41的母线与压杆30轴线的夹角为50°-60°之间，第二切刀42的母线与压杆30轴线的夹角为30°-40°之间。该角度范围能够使第一切刀41向外甩土的能力更大一些，第二切刀42向内收拢土的能力更大一些，能够防止待测土样70在第一切刀41与第二切刀42的中间位置停留，以保证切图工作的连续性以及稳定性。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，压杆30还包括用于放置环刀80的旋转平台33，旋转平台33转动设置于环刀连接部32的底端，旋转平台33的直径与环刀80的直径相等，旋转平台33用于在压杆30转动压入环刀80时，环刀80周向固定。旋转平台33能够保证在环刀80插入待测土样70后，环刀80不会随着压杆30的旋转而发生旋转，以保证取样的准确性。

本实施例中，环刀连接部32为圆形结构，且直径大于旋转平台33的直径，旋转平台33与环刀连接部32可通过转轴转动连接，旋转平台33吊挂于环刀连接部32的底端。使用时，将环刀80的一端粘设与旋转平台33上，可用粘度适中的且不会干燥的粘性物质进行粘接，或者是橡胶材质的环形卡套，卡套的直径与环刀80的直径相等，以保证环刀80在取样后在旋转平台33上自动脱落。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，驱动机构50包括支架51、滑动座52、第一丝杠53、第一驱动器54以及转动组件55。其中，支架51固设于底座10上，且与底座10的上平面垂直设置。滑动座52滑动设置于支架51上，用于带动压杆30沿着支架51上下滑动。第一丝杠53转动设置于支架51上，且第一丝杠53沿着竖直方向设置，第一丝杠53与滑动座52相连，用于驱动滑动座52上下滑动。第一驱动器54固设于支架51上，动力输出端与第一丝杠53的一端相连，用于驱动第一丝杠53转动。转动组件55设置于滑动座52上，且与压杆30相连，用于驱动压杆30转动。滑动座52上设有用于与第一丝杠53螺旋配合的第一丝母部。驱动机构50能够驱动压杆30上下移动，且能够驱动压杆30水平旋转。第一丝杠53与第一丝母部的传动，具有传动平稳，传动精确，在一定程度上更能够保证压杆30下压行程的准确性，进而提高取样工作的准确性。

本实施例中，第一驱动器54可为步进电机，或者其它能够实现正反转的驱动方式，通过控制开关进行控制。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，转动组件55包括第一皮带轮551、第二皮带轮552、传动皮带553以及第二驱动器554。其中，第一皮带轮551水平转动设置于滑动座52的一端。第二皮带轮552水平转动设置于滑动座52的另一端，第二皮带轮552与第一皮带轮551平行且间隔设置，第二皮带轮552与压杆30同轴连接。传动皮带553呈环形套设与第一皮带轮551和第二皮带轮552的外周面。第二驱动器554固设于滑动座52上，动力输出端与第一皮带轮551同轴连接，用于驱动第一皮带轮551转动。该种结构能够保证压杆30的旋转，因为滑动座52滑动设置于支架51上，该种结构即为第二驱动器554和压杆30分别设置于滑动座52的两端，便于滑动座52整体的平衡，进而保证装置的稳定性。

本实施例中，第二驱动器554可为驱动电机。第二驱动器554的动力输出端也可直接与压杆30同轴相连，通过控制开关进行控制。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，磨平机构60包括打磨锯片61、水平移动组件62、竖直移动组件63以及第三驱动器64。其中，打磨锯片61与环刀80的上端面平齐设置，用于对环刀80上端孔伸出的余土进行切磨。水平移动组件62与打磨锯片61相连，打磨锯片61转动设置于水平移动组件62上，用于带动打磨锯片61水平往复移动，靠近环刀80进行打磨工作或者远离环刀80停止打磨。竖直移动组件63固设于底座10上，且与水平移动组件62滑动连接，用于带动水平移动组件62沿着竖直方向滑动，以用于打磨锯片61适应环刀80不同的高度。第三驱动器64固设于水平移动组件62上，动力输出端与打磨锯片61相连，用于驱动打磨锯片61转动。磨平机构60能够使环刀80的取样结构更为准确。

本实施例中，第三驱动器64可为驱动电机，通过控制开关进行控制。对于环刀80下端口面处的余土，可将环刀80取出后，通过手动的方式，对环刀80下端面的余土进行打磨。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，竖直移动组件63包括第一固定架631、第二丝杠632、第一滑块633、第一滑动导轨634以及调节手轮635。其中，第一固定架631固设于底座10上。第二丝杠632转动设置于第一固定架631上，第二丝杠632沿着竖直方向设置。第一滑块633滑动设置于第一固定架631上，且与第二丝杠632相连，第一滑块633上设有用于与第二丝杠632螺旋配合的第二丝母部。第一滑动导轨634至少设有一条，且固设于第一固定架631上，第一滑动导轨634与第二丝杠632平行且间隔设置，与第一滑块633滑动连接，以用于第一滑块633的导向。调节手轮635与第二丝杠632的一端相连，用于调节第二丝杠632的转动。工作人员可通过对调节手轮635的转动调节，以实现水平移动组件62的上下移动，便于对不同高度的环刀80进行切磨。结构简单，便于操作。

本实施例中，第二丝杠632与第二丝母部能够实现自锁，调节手轮635也可换成伺服电机，通过控制开关进行控制。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，水平移动组件62包括第二固定架621、第三丝杠622、第二滑块623、第二滑动导轨长杆624以及第四驱动器625。其中，第二固定架621水平放置，且固设于第一滑块633上，用于与第一滑块633同步滑动。第三丝杠622转动设置于第二固定架621上，第三丝杠622水平设置。第二滑块623滑动设置于第二固定架621上，且与第三丝杠622相连，第二滑块623上设有用于与第三丝杠622螺旋配合连接的第三丝母部。第二滑动导轨固设于第二固定架621中，且与第三丝杠622平行且间隔设置，与第二滑块623滑动连接，用于第二滑块623的导向。长杆624的一端固设于第二滑块623上，另一端沿着待测土样70方向伸出，长杆624于第二滑动导轨平行设置，打磨锯片61转动设置于长杆624的伸出端部。第四驱动器625固设于第二固定架621上，动力输出端与第三丝杠622相连，用于驱动第三丝杠622转动。该种结构能够对切割锯片进行移动，便于切磨的工作。

本实施例中，第四驱动器625可为步进电机，通过控制开关进行控制。

作为本实用新型实施例所提供的用于土工试验的环刀开土装置的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图5，夹持组件20包括多个环着待测土样70外周面环形且间隔设置的伸缩结构，每个伸缩结构的固定端固设于底座10上，伸缩端与待测土样70的外周面相抵接。夹持组件20能够保证待测土样70的固定，能够防止待测土样70因受力而发生滑动。

本实施例中，伸缩结构可为可为液压缸或者气缸，通过控制开关进行控制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，包括：

底座，用于放置待测土样；

环刀，用于沿着所述底座上平面的法线向于待测土样的上方插入待测土样中；

夹持组件，设置于所述底座上，用于将所述底座上放置的待测土样进行位置固定；

压杆，设置于待测土样的上方，所述压杆的中轴线与所述底座的上平面垂直设置，所述压杆包括主杆部以及与所述主杆部底端固定连接的环刀连接部，所述环刀连接部与所述环刀相粘接或卡接，所述压杆用于带动所述环刀下行并压入待测土样中，且在所述压杆上行后与所述环刀相脱离，使所述环刀留在待测土样中；

切刀组，设置于所述压杆的所述环刀连接部的下部，用于在所述环刀连接部下压所述环刀前将所述环刀外围位置处的待测土样切削，并通过旋转将切削下的待测土样甩出至待测土样外部；

驱动机构，设置于所述底座上，且与所述压杆相连，用于驱动所述压杆沿着上下方向往复移动并用于驱动所述压杆自转；以及

磨平机构，设置于所述底座上，用于在取样完成后将所述环刀上下端处伸出的待测土样余土进行水平切磨，以用于使环刀上下端孔外露的待测土样所在的平面与环刀的上下端面共面。

2.如权利要求1所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述切刀组包括：

第一切刀，以所述压杆的中轴线为圆心呈环形围合形成的锥台形结构，所述第一切刀设有上下开孔的第一空腔结构，直径小的一端固设于所述压杆的所述环刀连接部上；

第二切刀，设置于所述第一空腔结构内，所述第一切刀以所述压杆的中轴线为圆心呈环形围合形成的锥台形结构，且设有上下开孔的第二空腔结构，直径小的一端固设于所述压杆的所述环刀连接部上，所述第二切刀沿着竖直方向的长度小于所述第一切刀沿着竖直方向的长度；以及

第三切刀，设置于所述第二空腔结构中，所述第三切刀为圆环形结构，设有用于放置所述环刀的第三空腔结构，所述第三切刀的一端固设于所述压杆的所述环刀连接部上，所述第三切刀沿着竖直方向的长度小于所述第二切刀沿着竖直方向的长度，且所述第三切刀沿着竖直方向的长度小于所述环刀的高度。

3.如权利要求2所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述第一切刀的母线与所述压杆轴线的夹角为50°-60°之间，所述第二切刀的母线与所述压杆轴线的夹角为30°-40°之间。

4.如权利要求3所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述压杆还包括用于粘接或卡接所述环刀的旋转平台，所述旋转平台转动设置于所述环刀连接部的底端。

5.如权利要求1所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述驱动机构包括：

支架，固设于所述底座上，且与所述底座的上平面垂直设置；

第一丝杠，转动设置于所述支架上，且所述第一丝杠沿着竖直方向设置；

滑动座，滑动设置于所述支架上，与所述第一丝杠相连，所述滑动座上设有用于与所述第一丝杠螺旋连接的丝母部，用于带动所述压杆沿着所述支架上下滑动；

第一驱动器，固设于所述支架上，动力输出端与所述第一丝杠的一端相连，用于驱动所述第一丝杠转动；以及

转动组件，设置于所述滑动座上，且与所述压杆相连，用于驱动所述压杆自转。

6.如权利要求5所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述转动组件包括：

第一皮带轮，水平转动设置于所述滑动座的一端；

第二皮带轮，水平转动设置于所述滑动座的另一端，所述第二皮带轮与所述第一皮带轮平行且间隔设置，所述第二皮带轮与所述压杆同轴连接；

传动皮带，呈环形套设与所述第一皮带轮和所述第二皮带轮的外周面；以及

第二驱动器，固设于所述滑动座上，动力输出端与所述第一皮带轮同轴连接，用于驱动所述第一皮带轮转动。

7.如权利要求1所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述磨平机构包括：

打磨锯片，用于对环刀上下端伸出的余土进行切磨；

水平移动组件，与所述打磨锯片相连，所述打磨锯片转动设置于所述水平移动组件上，用于带动所述打磨锯片水平往复移动，靠近所述环刀进行打磨工作或者远离所述环刀停止打磨；

竖直移动组件，固设于所述底座上，且与所述水平移动组件滑动连接，用于带动所述水平移动组件沿着竖直方向滑动，以用于所述打磨锯片适应所述环刀不同的高度；以及

第三驱动器，固设于所述水平移动组件上，动力输出端与所述打磨锯片相连，用于驱动所述打磨锯片转动。

8.如权利要求7所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述竖直移动组件包括：

第一固定架，固设于所述底座上；

第二丝杠，转动设置于所述第一固定架上，所述第二丝杠沿着竖直方向设置；

第一滑块，滑动设置于所述第一固定架上，且与所述第二丝杠相连，所述第一滑块上设有用于与所述第二丝杠螺旋配合的第二丝母部；

第一滑动导轨，至少设有一条，且固设于所述第一固定架上，所述第一滑动导轨与所述第二丝杠平行且间隔设置，与所述第一滑块滑动连接，以用于所述第一滑块的导向；以及

调节手轮，与所述第二丝杠的一端相连，用于调节所述第二丝杠的转动。

9.如权利要求8所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述水平移动组件包括：

第二固定架，水平放置，且固设于所述第一滑块上，用于与所述第一滑块同步滑动；

第三丝杠，转动设置于所述第二固定架上，所述第三丝杠水平设置；

第二滑块，滑动设置于所述第二固定架上，且与所述第三丝杠相连，所述第二滑块上设有用于与所述第三丝杠螺旋配合连接的第三丝母部；

第二滑动导轨，固设于所述第二固定架中，且与所述第三丝杠平行且间隔设置，与所述第二滑块滑动连接，用于所述第二滑块的导向；

长杆，一端固设于所述第二滑块上，另一端沿着待测土样方向伸出，所述长杆与所述第二滑动导轨平行设置，所述打磨锯片转动设置于所述长杆的伸出端部；以及

第四驱动器，固设于所述第二固定架上，动力输出端与所述第三丝杠相连，用于驱动所述第三丝杠转动。

10.如权利要求1-9任一项所述的用于土工试验的环刀开土装置，其特征在于，所述夹持组件包括多个环着待测土样外周面环形且间隔设置的伸缩结构以及多个分别设置于每个所述伸缩结构伸缩端的定位块；

其中，所述伸缩结构的固定端固设于所述底座上。

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