[发明专利]一种操作简易的砂土空心圆柱试样制样装置及其制样方法

权利要求书

1.一种操作简易的砂土空心圆柱试样制样装置，包括底座(1)、设置于底座(1)之上的外模具(2)、设置于外模具(2)内的内模具(3)，外模具(2)和内模具(3)之间形成用于成型试样的试样腔(21)，其特征在于：所述制样装置还包括下料组件(4)、卸料压实组件(5)和夯击组件(6)，

所述下料组件(4)包括设置于外模具(2)外部竖向布置的支撑杆(41)和导向杆(42)，支撑杆(41)的顶部横向布置有一环形固定盘(43)，导向杆(42)穿过环形固定盘(43)，环形固定盘(43)的中部开设有一通孔，在环形固定盘(43)上位于通孔内转动设置有一回转盘(44)，环形固定盘(43)上设置有一回转电机，回转电机的输出端设置有一蜗杆，回转盘(44)的外壁上形成有一与蜗杆相适配的涡轮部，回转盘(44)的下方设置有一漏斗(45)；

所述卸料压实组件(5)包括滑动设置于导向杆(42)之上的承力板(51)、滑动设置于试样腔(21)内的环形压头(54)、固定连接于承力板(51)和环形压头(54)之间环向均布的多个传力杆(521)，在环形压头(54)上环向均匀开设有多个贯穿孔(541)，环形压头(54)的下端面上位于每个贯穿孔(541)内开设有锪孔部(542)，每个锪孔部(542)内设置有一形状与锪孔部(542)相适配的活塞(59)，位于环形压头(54)的上部设置有一连接每个活塞(59)的网架(55)，每个传力杆(521)的外部滑动套设有套杆(522)，所有套杆(522)的下端与网架(55)连接，所有套杆(522)的上端与一连接环(53)固定，连接环(53)上开有与传力杆匹配的穿孔，连接环(53)的下端套杆(522)外部套设有弹簧(56)，每根传力杆(521)上位于对应弹簧(56)下设置有一弹簧限位杆(58)；

所述夯击组件(6)包括设置于内模具(3)顶部并与其相适配的顶盖(61)、竖向固定于顶盖(61)之上带有刻度的刻度杆(62)，刻度杆(62)穿过承力板(51)，刻度杆(62)上滑动套设有夯击锤(63)。

2.根据权利要求1所述的操作简易的砂土空心圆柱试样制样装置，其特征在于：所述环形压头(54)的上端面上位于每个贯穿孔(541)处形成有环槽(543)，贯穿孔(541)位于环槽(543)的槽底，环槽(543)的槽壁向贯穿孔(541)底部方向倾斜，相邻环槽(543)的槽壁顶部相交于一条线。

3.根据权利要求2所述的操作简易的砂土空心圆柱试样制样装置，其特征在于：所述环形压头(54)的上端面上靠近外径处设置有外挡圈(545)，靠近内径处设置有内挡圈(544)。

4.一种根据权利要求1至3任一项所述的操作简易的砂土空心圆柱试样制样装置的制样方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、设计分层压实的次数，计算每次加入的砂土量和夯实高度；

(2)、将卸料压实组件(5)沿着导向杆(42)上升一定高度，在此过程中，承力板(51)沿着导向杆(42)向上运动，承力板(51)通过传力杆(521)带动环形压头(54)向上运动，与此同时，承力板(51)通过弹簧(56)和套杆(522)带动网架(55)连同活塞(59)跟随环形压头(54)向上运动，上升高度大于此次砂土量倒入试样腔(21)后所形成的砂土(7)高度，利用夹在导向杆(42)上的固定夹固定承力板(51)竖向位置；

(3)、向漏斗(45)内加入此次对应的砂土量，回转电机动作，蜗杆通过涡轮带动整个回转盘(44)回转2～5圈，漏斗(45)内的砂土(7)均匀洒在环形压头(54)的上端面之上；

(4)、回转电机停止转动，向下拨动连接环(53)，连接环(53)、套杆(522)、网架(55)下移，弹簧(56)被压缩，环形压头(54)内个各个活塞(59)下行打开锪孔部，环形压头(54)上方的砂土(7)掉入试样腔(21)的底部；

(5)、松开连接环(53)，在弹簧(56)的张力作用下，各个活塞(59)复位，重新封堵环形压头(54)的锪孔部(542)；

(6)、松开固定夹，卸料压实组件(5)下行，环形压头(54)底部压于试样腔(21)的砂土(7)上方；

(7)、重复下落夯击锤(63)，直至承力板(51)到达刻度杆(62)上的设计高度；

(8)、重复步骤(2)至(7)，直至制样完成。