[实用新型]一种新型相似实验标准试样制作装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及相似材料实验领域，特别涉及一种新型相似实验标准试样制作装置。

背景技术

地质力学模型试验是以相似理论为基础，用相似材料制成与具体工程几何相似的模型，通过在模型上施加比例荷载，用模型模拟具体地质工程问题的一种实验方法。该方法可以通过对模型上观测的力学现象来推测与判断原型的力学特性和破坏规律，主要用于研究各种建筑物及地下工程结构的应力-应变规律、变形特性及破坏机理等。相似材料的密实度对物理力学性质影响较大，常用的密实相似材料的方法有：人工击实法，机械振动法和压力机压密法。

在模型设计中，几何相似常数的选择是关键因素之一，主要通过力学基本实验测定物理参数，所以采用标准试样。标准试件是指用试模直接制成的试件，主要包括：测单轴压缩和蠕变试验用的的圆柱试样，测定劈裂抗拉强度的的圆柱试样。

传统标准试样装置基本圆柱对开模具为主，组合后外壁呈锥形，内部为圆柱空腔，上下模具内均放置有垫片，由上下两个金属环固定锁紧。实验前需要对模具进行清洗组装，操作麻烦且精度难以保证。其它压力密实试样装置结构复杂，制作成本较高。

上述装置通过对开模的方式，解决了试样取出困难的问题，但仍存在以下缺点：

1.对开模内圆外锥加工难度大；

2.难以保证组合成的腔体空间为标准圆柱体；

3.锁合靠手工向下压金属环固定，对成型后空腔的圆柱封闭性难以保证；

4.不能进行压力密实，只能靠手工击实法，对相似模型的致密性难以保证。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中制作精度低、操作复杂且密实均匀的缺点，提供了一种新型相似实验标准试样制作装置，该装置模具为一体成型，保证试样的精度，可进行压力密实并且试样容易取出。

本实用新型的一种新型相似实验标准试样制作装置，包括模具、机架，使用时将模具放置到支架中；

所述模具包括圆柱腔体、凸台、上垫片、下垫片，所述凸台与圆柱腔体固定连接，设置在圆柱腔体一端的底部，所述上垫片为圆片，制作试样时放置在与凸台方向相反的模具内的顶端，所述下垫片为一端封闭的中空圆环，制作试样时放置在与凸台方向一致的模具的底端。

下、上垫片为了制作试样时起到将试样包容的作用，将模具放入下垫片里，起到底部试样平整和包容的作用；上垫片结构为一圆片，在试样制作时直接放在试样顶部（模具内）。

所述支架包括手柄、螺旋轴承座、螺旋导杆、加压横梁、取样支架、机架、取样固定横梁、底座、模具定位孔，所述底座的中部设有模具定位孔，底座的两端均与机架固定连接，两个机架的顶部用加压横梁连接，所述加压横梁在需要时能上下移动，在加压横梁的中部设有螺旋轴承座，所述手柄与螺旋导杆连接，螺旋导杆与螺旋轴承座通过螺纹连接；两个机架的中部用取样固定横梁连接，所述取样固定横梁在需要时上下移动，在取样固定横梁的中部设有取样支架；所述螺旋轴承座、螺旋导杆、取样支架和模具定位孔均为圆形，且圆形中心在同一条轴线上。

本实用新型可以实现试样制作及密实，试样的取出方便且试样精度高；无需其他装置即可实现相似模型的制作。具体来说具有以下优点：1.采用手柄带动螺旋导杆向下移动的方式实现试样的密实和取出，方便可靠；2.可广泛应用于胶乳水泥、石膏、沥青混合物等相似材料的试样制作、取出；3、模具为一体成型，成型中无对开模所造成的中缝；4、试样在成型过程中可随时进行密实；5、下垫片为外置，可盛装相似试样中溢出的多余溶剂；6、试样制成后靠手柄转动顶出试样。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型机架的结构示意图；

图2是本实用新型模具的结构示意图；

图3是本实用新型标准试样制作过程示意图；

图4是本实用新型螺旋导杆将标准试样顶出过程示意图。

图中1、手柄；2、螺旋轴承座；3、螺旋导杆；4、加压横梁；5、取样支架；6、机架；7、取样固定横梁；8、底座；9、模具定位孔；10、圆柱腔体；11、凸台；12、下垫片；13、上垫片；14、试样。

具体实施方式

实施例：

如图所示，在试样制作过程中，调整加压横梁和取样固定横梁高度，将下垫片和模具依次放入模具定位孔中，此时取样固定横梁起模具固定作用。将物料放入模具过程中，不时旋转手柄将物料压实。试样制作完成后保持加压状态以完成试样的养护。

试样养护完成后，将上下垫片取出，调整两横梁位置（加压横梁和取样固定横梁高度都是可以调整的）并将模具倒放在取样定位横梁上，模具凸台卡在取样支架的定位孔上，这样模具和里面装的试样悬空，旋转手柄带动螺旋导杆与螺旋轴承座发生相对移动，将试样顶出。