[发明专利]制备不同密实度空心圆柱砂土试样装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备不同密实度空心圆柱砂土试样装置。

背景技术

传统不同密实度空心圆柱砂土试样的制作没有一个规范设备，都是由实验人员手拿漏斗在试样腔体上方撒落砂子，这种方法制出的试样在各层次的密实度上无法做到均匀，而且操作费时费力，对实验人员也有操作技巧上的要求，不利于在教学和研究中推广。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够自动化制作出更加准确地模拟自然状态土体的制备不同密实度空心圆柱砂土试样装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：制备不同密实度空心圆柱砂土试样装置，包括内筒和外筒，内筒外壁包裹内乳胶膜，所述外筒内壁衬有外乳胶膜，所述内筒和外筒均设置于底座上，底座上设置有支架，支架包括竖向杆和横向杆，所述横向杆套接在竖向杆上，所述横向杆上摆动连接有转动杆，转动杆的一端设置有漏斗，所述转动杆转动带动漏斗移动时，所述漏斗移动的轨迹处于内筒和外筒包围形成的环形腔的正上方，所述横向杆配置有第一驱动装置驱动其沿竖向杆上下移动，所述转动杆配置有第二驱动装置驱动其绕横向杆上的转动连接部绕圆周摆动。

本发明中，支架上的漏斗可以在第一驱动装置的驱动下调整土体自然下落的高度，高度高则土体更加密实，高度低则土体更疏松，而且还可以在上下移动中模拟更多的土体状态；而第二驱动装置驱动横向杆转动则可以在转动的过程中对内筒和外筒包围形成的环形试样区均匀撒落土体；通过该机构可以实现模拟不同密实度的试样土体，而且模拟的精确度更高。

附图说明

     下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

    图1为本发明提供的制备不同密实度空心圆柱砂土试样装置的结构平面示意图。

图2为图1中的外筒的立体结构示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为图2中的外弧形瓦的立体结构示意图。

图5为图1中的内筒的立体结构示意图。

图6为图5中的内筒拆除一个内弧形瓦后的立体结构示意图。

图7为本发明提供的制备不同密实度空心圆柱砂土试样装置的外筒和内筒结合后的结构平面示意图。

具体实施方式

参照图1-图7所示，本发明提供的制备不同密实度空心圆柱砂土试样装置，包括内筒1和外筒2，内筒1外壁包裹内乳胶膜，所述外筒2内壁衬有外乳胶膜，所述内筒1和外筒2均设置于底座3上，底座3上设置有支架4，支架4包括竖向杆5和横向杆6，所述横向杆6套接在竖向杆5上，所述横向杆6上摆动连接有转动杆7，转动杆7的一端设置有漏斗8，所述转动杆7转动带动漏斗8移动时，所述漏斗8移动的轨迹处于内筒1和外筒2包围形成的环形腔9的正上方，所述横向杆6配置有第一驱动装置10驱动其沿竖向杆5上下移动，所述转动杆7配置有第二驱动装置11驱动其绕横向杆6上的转动连接部绕圆周摆动。

参照图1、图2、图7所示，为了使外乳胶膜能够贴紧外筒，所述外筒上开设有穿透筒壁的吸孔12，吸孔12的外侧连接有吸嘴13，吸嘴13配置有抽吸泵。在实际操作中，外乳胶膜很难贴合到外筒2上，而采用抽吸泵抽吸吸孔12后，则可以将乳胶膜与外筒2之间的空气抽走，使外乳胶膜与外筒2之间形成相对真空，此时外乳胶膜就能够贴合在外筒2上，在本实施例中，为了使外乳胶膜上下都能够贴合外筒，一般在外筒2上沿高度方向设置多个抽吸孔12。

参照图1所示，为了实现智能化控制，所述第一驱动装置10和第二驱动装置11均与PLC13连接，并由PLC13控制第二驱动装置11的转速和第一驱动装置10的上升下降速度，PLC13可以通过竖向杆5和横向杆6的内管与第一驱动装置10和第二驱动装置11连接。操作者只需向PLC13输入程序，第一驱动装置10和第二驱动装置11即可按程序指令进行动作，从而可以进行更加复杂而精确的动作。

参照图1-7所示，为了使外筒2和内筒1的安装更加稳固，所述外筒2由三瓣外弧形瓦21拼接而成，外筒2的外壁上围绕三瓣外弧形瓦21箍紧有圆形箍14，所述内筒1由三瓣内弧形瓦101拼接而成，所述内筒1中架设三脚支撑架15，三脚支撑架15包括柱杆16和横向连接在柱杆16上的三根横向支承杆17，所述柱杆16上沿高度方向至少连接有两层横向支承杆17，所述外弧形瓦21下部带有拱形开口22，所述底座3上设置有用于插接内筒1的内环形插接槽和用于插接外筒2的外环形插接槽。