[发明专利]用于环剪仪自动化装样的多功能试验设备及其使用方法

权利要求书

1.一种用于环剪仪自动化装样的多功能试验设备，其特征在于，包括环剪仪器台，空心圆柱击实器，土样刮毛器，土样拂平器；和与空心圆柱击实器，土样刮毛器和土样拂平器连接的控制系统；

控制系统控制空心圆柱击实器用于将装在环剪仪器台中的试样进行击实，控制系统控制土样拂平器对装完的试样的上表面进行拂平操作；根据装样的种类，控制系统控制土样刮毛器是否工作。

2.根据权利要求1所述的多功能试验设备，其特征在于，还包括两个击实器架立杆，环剪仪器台包括外圆环基座和用于装样的内空心圆柱试样槽基座，内空心圆柱试样槽基座上设有供击实器架立杆固定的槽口。

3.根据权利要求2所述的多功能试验设备，其特征在于，空心圆柱击实器通过击实器连接器与击实器架立杆可拆卸固定连接。

4.根据权利要求3所述的多功能试验设备，其特征在于，所述空心圆柱击实器包括击实锤制动活塞导杆，击实锤限位器，空心圆环击实锤，空心平整圆环导杆和空心平整圆环；

两根击实锤制动活塞导杆和圆环击实锤为一体式构件；两根击实锤导杆与控制系统连接；

空心圆环击实锤和空心平整圆环竖直投影形状以及面积一致；

两根空心平整圆环导杆和空心平整圆环为一体式构件；

空心圆环击实锤套设在空心平整圆环导杆上，两根空心平整圆环导杆设有用于限制空心圆环击实锤的活动高度的击实锤限位器。

5.根据权利要求4所述的多功能试验设备，其特征在于，击实器连接器包括击实器连接螺栓和击实器连接杆；

击实器连接杆一端和空心平整圆环导杆连接，一端通过击实器连接螺栓与击实器架立杆连接。

6.根据权利要求5所述的多功能试验设备，其特征在于，土样刮毛器包括刮刀，卡刀板和卡刀插销；

所述刮刀插入卡刀板中，卡刀板上沿高度方向设有多个通孔，通过卡刀插销将刮刀固定在不同的高度；

所述刮刀的宽度等于内空心圆柱试样槽基座内外半径之差。

7.根据权利要求6所述的多功能试验设备，其特征在于，控制系统包括传感控制设备和计算机；

所述传感控制设备通过线缆与空心圆柱击实器，土样刮毛器和土样拂平器连接，传感控制设备和计算机连接；

通过计算机将控制指令发送给传感控制设备，进一步的控制空心圆柱击实器，土样刮毛器和土样拂平器的运行；传感控制设备接收空心圆柱击实器，土样刮毛器和土样拂平器的信息，并将其输送给计算机，计算机进行分析，处理，实现闭环控制。

8.根据权利要求7所述的多功能试验设备，其特征在于，环剪仪器台上还设有环剪仪液晶显示屏和环剪仪相关控制按键。

9.一种采用权利要求1-8任一项所述的试验设备进行装样的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤(1)：将两根击实器架立杆插入内空心圆柱试样槽基座对应的槽口中固定；启动计算机，打开对应传感控制设备的软件控制系统；

步骤(2)：根据试样的类型，启动不同的装样程序；

对于无黏性土，将试样用漏斗匀速绕圈放入，大约分3～4次放满；每次试样放到相应高度，进行击实操作，卸下空心圆柱击实器，使得空心平整圆环与试样上表面平整充分接触；

对于黏性土，装样程序与无黏性土不同的是，每次击实之后，对上表面进行刮毛，即先将土样刮毛器放入内空心圆柱试样槽基座上，控制土样刮毛器转动进行顺、逆时针转动-360°～360°的正、反双向刮毛操作；

步骤(3)：当试样装满内空心圆柱试样槽基座的槽后，将土样拂平器放在内空心圆柱试样槽基座上并接触试样上表面，控制土样拂平器转动完成顺、逆时针转动-360°～360°的正、反双向拂平操作；

步骤(4)：将环剪仪的上盖装上，结束本次机械自动化的装样过程。