[发明专利]一种多功能的三轴实验装样装置

说明书

本发明公开了一种多功能的三轴实验装样装置，包括：盖体、过渡箱、承载箱、装样组件、装样模具、操作模块、套接器；所述过渡箱顶部铰连接盖体，且通过伸缩的电动承载杆连接于承载箱的顶部，所述装样组件设置于承载箱内部，底部通过套接器套接装样模具，该装样模具的底部套接在承载箱内腔底部的震动模块上，所述操作模块固定设置在承载箱的外部；本发明提供了一种一体式装样装置，从样品的筛选，到最后自动装样压紧，整个过程省去了大量的人工环节，减轻了相关试验人员的工作负担。

技术领域

本发明属于矿山岩土工程技术领域，具体涉及一种多功能的三轴实验装样装置。

背景技术

三轴压缩试验是指有侧限压缩和剪力试验。试验用的土样为圆柱形，其高度与直径之比为2〜2.5。试样用薄橡皮膜包裹，使土样的孔隙水与膜外液体（水）完全隔开。在给定的三轴压力室周围压力作用下，不断加大轴向附加压力，直至试样被剪破按莫尔强度理论计算剪破面上的法向应力与极限剪切应力。三轴剪切试验结果可以确定土壤的抗剪强度指标内摩擦角和黏结力。与直剪试验比较，三轴试样中的应力分布比较均匀，可供在复杂应力条件下研究土壤的抗剪强度特性。由于能准确测定土样孔隙水压力的变化，因此能定量获取土壤中有效应力的变化状况。但土样的制备工作比较烦琐，易受扰动。另外，常用的三轴剪切仪的实际中主应力等于小主应力，将其成果应用到平面变形或三向应力状态的研究中会有所不符。

现目前，在此三轴实验中对对圆筒状的样品装样十分麻烦，需要人为的设计制成圆筒磨具，然后人为的向里面填充样品；一方面费时费力，另一方面人为装样不能很好的掌控其样本的密度，且人为装取的样本质地不均匀，导致最终的实验结果存在误差。

因此，需要一种能快速装样，解放操作者双手，同时能提高装样质量的三轴实验装样装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明设计了一种多功能的三轴实验装样装置，通过电控与机械的相互配合，解决上述的人工替代装样、提升装样质量的问题。

为了达到解决上述技术问题的技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种多功能的三轴实验装样装置，其特征在于，包括：盖体、过渡箱、承载箱、装样组件、装样模具、操作模块、套接器；

所述过渡箱顶部铰连接盖体，且通过伸缩的电动承载杆连接于承载箱的顶部，所述装样组件设置于承载箱内部，底部通过套接器套接装样模具，该装样模具的底部套接在承载箱内腔底部的震动模块上，所述操作模块固定设置在承载箱的外部；

所述震动模块内部固定设有震动器，顶部固定设有压力传感器；所述装样组件、套接器电连接承载箱，装样模具通过通气导管连接承载箱；所述承载箱的内侧面契合装样模具处，固定设有检测装样高度超声探头，其底部设有中央处理器；

进一步的，所述震动模块底部为电动伸缩器，伸缩器顶部固定连接阶梯状的连接件，所述震动器固定设置在该连接件中，压力传感器固定设置在连接件的顶部；所述装样模具套接于连接件上；

进一步的，所述装样模具的主体为两半圆型的弧板，底部内腔套接有外径小于其内径的罩体，套接于连接件上，所述弧板外侧设有贯穿其整体的通气口，该通气口可拆卸的连接通气导管；所述弧板一侧铰连接，另一侧设有相互卡接的卡扣；所述装样模具顶部套接于套接器的底部内腔；

进一步的，所述套接器包括套接圆盘，以及固定连接在套接圆盘底部的电动连接杆、铰连接在电动连接杆底部的压盘，所述套接圆盘侧面设有可拆卸连接导线的电连接口，所述套接圆盘设有贯穿其上下的镂空，且顶部固定设有凸起的圆环，所述套接器通过该圆环套接到装样组件的内腔；

进一步的，所述电动连接杆带有伸缩距离负反馈，其底部设有步进电机，压盘的顶部设有连接吊耳，所述步进电机的转轴固定连接带该连接吊耳上；