CN214225166U - 一种用于水泥打印材料的手动试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于水泥打印材料的手动试验装置,包括左右间隔设置的两组立支撑,两组立支撑之间共同安装有多根水平的横梁,多根横梁前方共同通过升降驱动机构安装有升降座,升降座前侧通过平移驱动机构安装有沿其长度方向移动的背板,背板前侧面安装有落料组件;落料组件的结构为:包括上下间隔设置的上板和下板,其中上板的后端与背板固装,上板和下板之间通过螺杆连接;下板上方通过上板共同支承有可拆卸的筒体,筒体内置放有水泥,筒体内的水泥在配重的作用下下落并穿过下板;通过本试验装置的打印过程,来测试打印材料的喷剂流塑性和凝固堆积自稳性,以及材料的可打印性,并且操作简单、方便、快捷,实用性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及水泥3D打印设备技术领域,尤其是一种用于水泥打印材料的手动试验装置。
背景技术
国内外对3D打印技术的应用大多仍处于试验阶段,但是利用3D打印建筑技术代替人工进行大型构件、建筑建造、或其它大型产品的自动化建造,使建筑达到工业智能化的发展方向则十分明确;3D打印建筑是一个全新领域,在建筑领域还没有标准可行。传统水泥基建材料设计、制备方法和理论不能适应新建造方式变化的需求,需提出新的评价指标和技术要求。
水泥材料作为3D打印建筑的必备品,其性能特性尤为重要,需要对不同成分配比的水泥材料,通过多种试验获得其实际使用性能,如打印流动性、打印后的凝固性以及堆积自稳性等。现有技术中,不仅试验繁杂零散,而且试验中对水泥容器的清理十分麻烦,不仅清洗困难而且费时间,极其不方便。
实用新型内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点,提供一种结构合理的用于水泥打印材料的手动试验装置,从而在获得水泥材料各项使用性能的同时,极大地助力于试验的顺利进行,操作简单、可靠,并且清理方便。
本实用新型所采用的技术方案如下:
一种用于水泥打印材料的手动试验装置,包括左右间隔设置的两组立支撑,单组立支撑的结构为:包括倒置U型结构的架体,架体底部开口端固装有底梁,底梁底面沿着长度方向间隔安装有转轮组件;
两组立支撑对应的架体和底梁之间共同安装有多根水平的横梁,多根横梁前方共同通过升降驱动机构安装有升降座,升降座前侧通过平移驱动机构安装有沿其长度方向移动的背板,背板前侧面安装有落料组件;
所述落料组件的结构为:包括上下间隔设置的上板和下板,其中上板的后端与背板固装,上板和下板之间通过螺杆连接;所述下板上方通过上板共同支承有可拆卸的筒体,筒体内置放有水泥,筒体内的水泥在配重的作用下下落并穿过下板。
作为上述技术方案的进一步改进:
所述升降驱动机构的结构为:包括后侧面与横梁固装的支撑板,支撑板的顶端和底端分别安装有端板,两个端板之间共同转动安装有丝杆,丝杆向上贯穿上方的端板,丝杆顶端头安装有Z向手轮,位于丝杆两侧的支撑板上对称安装有线性导轨;所述丝杆与升降座之间通过螺母螺旋副连接,升降座与两根线性导轨分别滑动连接。
所述升降座的水平截面为矩形结构,包括前后平行间隔设置的前板和后板,前板和后板两端部通过侧板连接;所述升降驱动机构位于升降座的前板和后板之间,前板后侧面的中部通过加强板安装与丝杆螺旋连接的螺母。
位于螺母两侧的加强板上对称安装有小滑块,小滑块与对应的线性导轨滑动连接;位于升降驱动机构两侧的横梁前侧面上还对称安装有Z向导轨,所述侧板后侧面分别安装有与对应Z向导轨滑动连接的大滑块;所述后板前侧面的中部还开有上下贯穿的槽,后板通过该槽嵌装于支撑板后侧面。
所述平移驱动机构的结构为:包括水平固装于升降座前侧面下部的支承架,支承架上沿着长度方向安装有齿条,位于齿条前侧和后侧的支承架上还安装有平行的X向导轨,两个X向导轨上共同安装有沿其长度方向滑动的移动座;所述移动座侧面通过前后间隔的轴座转动安装有转轴,转轴上固装有齿轮,齿轮与齿条啮合;所述转轴前端向前贯穿前方的轴座,转轴前端头固装有X向手轮;所述移动座前侧面固装有背板。
所述下板的结构为:包括环形本体,环形本体上表面的中部沿着周向开有环形的凹槽,所述筒体的底端嵌装于凹槽内;位于凹槽外侧的环形本体与螺杆底端固装,位于凹槽内侧的环形本体表面设置为下凹的锥面结构。
所述筒体为亚克力材质的透明结构,上板中部开有供筒体向上贯穿的大孔。
配重的结构为:包括与筒体内壁尺寸相配的盘形结构的施重部,施重部顶面的中部安装有把手部。
所述环形本体底面的中部还安装有封盖,封盖从下方将环形本体的内孔挡住;
所述环形本体底面沿着内孔的周向向下延伸有环形的凸台,封盖顶面的中部设置有与凸台尺寸相配的下凹结构;所述封盖相对的两侧边缘处还向上延伸有侧耳,封盖通过侧耳与凸台外侧面锁装。
本实用新型的有益效果如下:
本实用新型结构紧凑、合理,操作方便,在筒体内放置待试验的水泥材料,水泥材料通过配重的作用从筒体下落打印,打印的同时通过平移驱动机构带动落料组件整体平移,并通过升降驱动机构调整打印高度,获得堆积的打印体,从而在试验中通过打印材料和打印体的观察对比,直观获得打印材料喷剂流塑性、凝固堆积自稳性和材料的可打印性这些使用性能参数;另一方面,筒体能够方便地从上板、下板中取下或安装,下板亦可方便地通过螺杆相对于上板拆下或安装,十分方便,操作简单可靠,极大地便利于试验的顺利进行,并能通过不同型号下板的安装来调整打印材料下落处喷口的尺寸,以助力于更多对比试验的进行,使用灵活性好;
本实用新型还包括如下优点:
升降座的水平截面为矩形结构,即升降座本身呈框型结构,其通过前板后侧面的螺母与丝杆之间的螺旋副连接,由丝杆的转动实现升降;同时,前板后侧面通过小滑块-线性导轨的配合、以及侧板后侧面通过大滑块-Z向导轨的配合,同步为升降座的升降提供导向作用,并且后板前侧面还开有与支撑板嵌置的槽,有效保证了升降运动的稳定、可靠性,保障了打印层高调节的方便和可靠性;
通过Z向手轮旋转的圈数来判断层高量的调节,亦可在丝杆侧面放置对应的标尺,来更精确的获得升降座升、降的高度值;
筒体为透明亚克力构成的水泥容纳腔,从而便于观察打印材料在腔体内部的情况,包括残留量以及腔体内的流动情况等。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型升降驱动机构、平移驱动机构以及落料组件的安装示意图。
图3为图2中A部的局部放大图。
图4为本实用新型落料组件的结构示意图。
图5为图4中B部的局部放大图。
其中:1、立支撑;2、横梁;3、Z向导轨;4、升降驱动机构;5、升降座;6、平移驱动机构;7、背板;8、落料组件;
31、大滑块;41、Z向手轮;42、丝杆;43、线性导轨;44、支撑板;45、端板;46、小滑块;51、后板;52、前板;53、侧板;61、支承架;62、X向导轨;63、齿条;64、移动座;65、X向手轮;66、转轴;67、轴座;68、齿轮;
81、封盖;82、下板;83、螺杆;84、上板;85、筒体;86、配重;811、侧耳;812、下凹结构;821、环形本体;822、凸台;823、凹槽;824、锥面结构;861、把手部;862、施重部。
具体实施方式
下面结合附图,说明本实用新型的具体实施方式。
如图1和图2所示,本实施例的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,包括左右间隔设置的两组立支撑1,单组立支撑1的结构为:包括倒置U型结构的架体,架体底部开口端固装有底梁,底梁底面沿着长度方向间隔安装有转轮组件;
两组立支撑1对应的架体和底梁之间共同安装有多根水平的横梁2,多根横梁2前方共同通过升降驱动机构4安装有升降座5,升降座5前侧通过平移驱动机构6安装有沿其长度方向移动的背板7,背板7前侧面安装有落料组件8;
如图4所示,落料组件8的结构为:包括上下间隔设置的上板84和下板82,其中上板84的后端与背板7固装,上板84和下板82之间通过螺杆83连接;下板82上方通过上板84共同支承有可拆卸的筒体85,筒体85内置放有水泥,筒体85内的水泥在配重86的作用下下落并穿过下板82。
在筒体85内放置待试验的水泥材料,水泥材料通过配重86的作用从筒体85下落打印,打印的同时通过平移驱动机构6带动落料组件8整体平移,并通过升降驱动机构4调整打印高度,获得堆积的打印体,从而在试验中通过打印材料和打印体的观察对比,直观获得打印材料喷剂流塑性、凝固堆积自稳性和材料的可打印性这些使用性能参数;另一方面,筒体85能够方便地从上板84、下板82中取下或安装,下板82亦可方便地通过螺杆83相对于上板84拆下或安装,十分方便,操作简单可靠,极大地便利于试验的顺利进行,并能通过不同型号下板82的安装来调整打印材料下落处喷口的尺寸,以助力于更多对比试验的进行,使用灵活性好。
升降驱动机构4的结构为:包括后侧面与横梁2固装的支撑板44,支撑板44的顶端和底端分别安装有端板45,两个端板45之间共同转动安装有丝杆42,丝杆42向上贯穿上方的端板45,丝杆42顶端头安装有Z向手轮41,位于丝杆42两侧的支撑板44上对称安装有线性导轨43;丝杆42与升降座5之间通过螺母螺旋副连接,升降座5与两根线性导轨43分别滑动连接;通过Z向手轮41旋转的圈数来判断层高量的调节,亦可在丝杆42侧面放置对应的标尺,来更精确的获得升降座5升、降的高度值。
升降座5的水平截面为矩形结构,包括前后平行间隔设置的前板52和后板51,前板52和后板51两端部通过侧板53连接;升降驱动机构4位于升降座5的前板52和后板51之间,前板52后侧面的中部通过加强板安装与丝杆42螺旋连接的螺母。
位于螺母两侧的加强板上对称安装有小滑块46,小滑块46与对应的线性导轨43滑动连接;位于升降驱动机构4两侧的横梁2前侧面上还对称安装有Z向导轨3,侧板53后侧面分别安装有与对应Z向导轨3滑动连接的大滑块31;后板51前侧面的中部还开有上下贯穿的槽,后板51通过该槽嵌装于支撑板44后侧面。
升降座5的水平截面为矩形结构,即升降座5本身呈框型结构,其通过前板52后侧面的螺母与丝杆42之间的螺旋副连接,由丝杆42的转动实现升降;同时,前板52后侧面通过小滑块46-线性导轨43的配合、以及侧板53后侧面通过大滑块31-Z向导轨3的配合,同步为升降座5的升降提供导向作用,并且后板51前侧面还开有与支撑板44嵌置的槽,有效保证了升降运动的稳定、可靠性,保障了打印层高调节的方便和可靠性。
如图3所示,平移驱动机构6的结构为:包括水平固装于升降座5前侧面下部的支承架61,支承架61上沿着长度方向安装有齿条63,位于齿条63前侧和后侧的支承架61上还安装有平行的X向导轨62,两个X向导轨62上共同安装有沿其长度方向滑动的移动座64;移动座64侧面通过前后间隔的轴座67转动安装有转轴66,转轴66上固装有齿轮68,齿轮68与齿条63啮合;转轴66前端向前贯穿前方的轴座67,转轴66前端头固装有X向手轮65;移动座64前侧面固装有背板7。
如图5所示,下板82的结构为:包括环形本体821,环形本体821上表面的中部沿着周向开有环形的凹槽823,筒体85的底端嵌装于凹槽823内;位于凹槽823外侧的环形本体821与螺杆83底端固装,位于凹槽823内侧的环形本体821表面设置为下凹的锥面结构824。
筒体85为亚克力材质的透明结构,上板84中部开有供筒体85向上贯穿的大孔;筒体85为透明亚克力构成的水泥容纳腔,从而便于观察打印材料在腔体内部的情况,包括残留量以及腔体内的流动情况等。
配重86的结构为:包括与筒体85内壁尺寸相配的盘形结构的施重部862,施重部862顶面的中部安装有把手部861。
环形本体821底面的中部还安装有封盖81,封盖81从下方将环形本体821的内孔挡住;封盖81的存在,使得不打印时或者打印间隙时防止筒体85内的打印材料因重力而自行落下,而只在试验需求时才在配重86作用下落下。
环形本体821底面沿着内孔的周向向下延伸有环形的凸台822,封盖81顶面的中部设置有与凸台822尺寸相配的下凹结构812;封盖81相对的两侧边缘处还向上延伸有侧耳811,封盖81通过侧耳811与凸台822外侧面锁装。
本实施例的一种用于水泥打印材料的手动试验装置的使用方法,包括如下步骤:
第一步:将筒体85安装放置于上板84和下板82之间;将筒体85从上板84上方经中部的大孔向下放置到下板82上,并且使得筒体85下边缘嵌装至下板82的凹槽823内;
第二步:通过升降驱动机构4调整落料组件8底端的高度,获得第一层的打印高度;
旋动Z向手轮41,使得丝杆42转动,进而通过螺旋副配合的螺母带动升降座5上移或下移,使得落料组件8的高度达到预设位置;
第三步:将水泥倒入筒体85中,通过配重86向下施力于筒体85内的水泥,使得水泥从落料组件8的筒体85中落下,同时,通过平移驱动机构6经背板7带动落料组件8水平移动,进而打印出第一层条状结构;
施力于X向手轮65,使得转轴66转动,转轴66带动齿轮68转动,齿轮68的转动使其自身沿着啮合的齿条63水平移动,从而带动移动座64的水平移动,进而经背板7带动落料组件8水平移动。
第四步:再次通过升降驱动机构4调整落料组件8的高度,使其上升一个打印高度;
第五步:重复上述第三步,进而打印出第二层条状结构,以此类推,获得
打印完成的试验体;
第六步:更换配重86,或者更换打印材料,进行同组试验;
第七步:根据打印过程中打印材料的流动性以及试验体的凝固情况,测试并判断打印材料的喷剂流塑性和凝固堆积自稳性,以及材料的可打印性。
本实用新型结构紧凑合理,极大地助力于水泥打印材料试验的顺利、可靠进行,并且操作简单方便,使用灵活性好。
以上描述是对本实用新型的解释,不是对实用新型的限定,本实用新型所限定的范围参见权利要求,在本实用新型的保护范围之内,可以作任何形式的修改。
Claims (9)
1.一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:包括左右间隔设置的两组立支撑(1),单组立支撑(1)的结构为:包括倒置U型结构的架体,架体底部开口端固装有底梁,底梁底面沿着长度方向间隔安装有转轮组件;
两组立支撑(1)对应的架体和底梁之间共同安装有多根水平的横梁(2),多根横梁(2)前方共同通过升降驱动机构(4)安装有升降座(5),升降座(5)前侧通过平移驱动机构(6)安装有沿其长度方向移动的背板(7),背板(7)前侧面安装有落料组件(8);
所述落料组件(8)的结构为:包括上下间隔设置的上板(84)和下板(82),其中上板(84)的后端与背板(7)固装,上板(84)和下板(82)之间通过螺杆(83)连接;所述下板(82)上方通过上板(84)共同支承有可拆卸的筒体(85),筒体(85)内置放有水泥,筒体(85)内的水泥在配重(86)的作用下下落并穿过下板(82)。
2.如权利要求1所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:所述升降驱动机构(4)的结构为:包括后侧面与横梁(2)固装的支撑板(44),支撑板(44)的顶端和底端分别安装有端板(45),两个端板(45)之间共同转动安装有丝杆(42),丝杆(42)向上贯穿上方的端板(45),丝杆(42)顶端头安装有Z向手轮(41),位于丝杆(42)两侧的支撑板(44)上对称安装有线性导轨(43);所述丝杆(42)与升降座(5)之间通过螺母螺旋副连接,升降座(5)与两根线性导轨(43)分别滑动连接。
3.如权利要求2所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:所述升降座(5)的水平截面为矩形结构,包括前后平行间隔设置的前板(52)和后板(51),前板(52)和后板(51)两端部通过侧板(53)连接;所述升降驱动机构(4)位于升降座(5)的前板(52)和后板(51)之间,前板(52)后侧面的中部通过加强板安装与丝杆(42)螺旋连接的螺母。
4.如权利要求3所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:位于螺母两侧的加强板上对称安装有小滑块(46),小滑块(46)与对应的线性导轨(43)滑动连接;位于升降驱动机构(4)两侧的横梁(2)前侧面上还对称安装有Z向导轨(3),所述侧板(53)后侧面分别安装有与对应Z向导轨(3)滑动连接的大滑块(31);所述后板(51)前侧面的中部还开有上下贯穿的槽,后板(51)通过该槽嵌装于支撑板(44)后侧面。
5.如权利要求1所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:所述平移驱动机构(6)的结构为:包括水平固装于升降座(5)前侧面下部的支承架(61),支承架(61)上沿着长度方向安装有齿条(63),位于齿条(63)前侧和后侧的支承架(61)上还安装有平行的X向导轨(62),两个X向导轨(62)上共同安装有沿其长度方向滑动的移动座(64);所述移动座(64)侧面通过前后间隔的轴座(67)转动安装有转轴(66),转轴(66)上固装有齿轮(68),齿轮(68)与齿条(63)啮合;所述转轴(66)前端向前贯穿前方的轴座(67),转轴(66)前端头固装有X向手轮(65);所述移动座(64)前侧面固装有背板(7)。
6.如权利要求1所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:所述下板(82)的结构为:包括环形本体(821),环形本体(821)上表面的中部沿着周向开有环形的凹槽(823),所述筒体(85)的底端嵌装于凹槽(823)内;位于凹槽(823)外侧的环形本体(821)与螺杆(83)底端固装,位于凹槽(823)内侧的环形本体(821)表面设置为下凹的锥面结构(824)。
7.如权利要求6所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:所述筒体(85)为亚克力材质的透明结构,上板(84)中部开有供筒体(85)向上贯穿的大孔。
8.如权利要求7所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:配重(86)的结构为:包括与筒体(85)内壁尺寸相配的盘形结构的施重部(862),施重部(862)顶面的中部安装有把手部(861)。
9.如权利要求6所述的一种用于水泥打印材料的手动试验装置,其特征在于:所述环形本体(821)底面的中部还安装有封盖(81),封盖(81)从下方将环形本体(821)的内孔挡住;
所述环形本体(821)底面沿着内孔的周向向下延伸有环形的凸台(822),封盖(81)顶面的中部设置有与凸台(822)尺寸相配的下凹结构(812);
所述封盖(81)相对的两侧边缘处还向上延伸有侧耳(811),封盖(81)通过侧耳(811)与凸台(822)外侧面锁装。
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CN202023060249.1U CN214225166U (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种用于水泥打印材料的手动试验装置 |
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CN202023060249.1U Active CN214225166U (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种用于水泥打印材料的手动试验装置 |
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