一种定量获取无粘性土颗粒的筛分装置及其使用方法与流程

本发明属于土工试验领域，涉及一种颗粒筛分装置，具体是涉及一种定量获取无粘性土颗粒的筛分装置及其使用方法。

背景技术：

土的颗粒大小筛分试验是土工试验中的一项基础试验。常用的试验方法包括筛分法与密度计法两种，其中筛分法使用较为普遍。实际使用筛分法时，通常将一套孔径由大到小的筛子，置于振筛机上，将土样放入最上面一层筛中，然后进行筛分。或者将土样置于单个筛中，依次人工筛分。这两种方式都需要花费较多时间和能源，且产生空气和噪声污染。在开展缺级配无粘性土的相关试验时，要求较高的筛分效率以节约试验时间，并不需要筛分出所有粒径的土颗粒，有些试验只需要两到三种粒径范围的土颗粒。在制备土样时，需要快速测算已获得的土颗粒质量，以便准确快速地制备土样。目前，在缺级配无粘性土的土样制备过程中，尚无一种既绿色高效，又能够迅速确定土颗粒的质量的筛分装置。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提出一种定量获取无粘性土颗粒的筛分装置及其使用方法，结构简单、操作方便，并且可定量获取无粘性土颗粒的筛分装置。

技术方案：本发明提出一种定量获取无粘性土颗粒的筛分装置，包括顶部支撑体、悬挂在顶部支撑体下方的若干绳索、悬挂在所述绳索下方的筛子和设置在筛子下方的传输管道，所述传输管道的进料口与筛子的下端相连，所述传输管道的出料口连接有一个保护罩，所述保护罩的上表面设置有与传输管道相通的保护罩圆孔，所述保护罩的底部上设置有称重传感器，所述称重传感器上设置有托盘。

进一步，所述筛子包括筛子框架和设置在筛子框架内的筛网，所述筛子框架上设置有若干用于绳索穿过的垂直方向的通孔，所述筛子框架的侧边设置有若干水平方向的螺纹孔，所述每个螺纹孔与一个通孔相通，所述螺纹孔内旋有螺栓。

进一步，所述传输管道包括柔性软管和刚性管道，所述柔性软管的进料口套装在筛子框架的外侧，所述柔性软管的出料口塞入刚性管道进料口内，所述刚性管道的出料口与保护罩圆孔密封连接。

进一步，所述柔性软管是布袋，并且所述柔性软管的内壁涂刷均匀的树脂材料；所述刚性管道是圆心角为90°的圆弧形金属圆管。

进一步，所述柔性软管与筛子框架的套装部位的外侧还设置有扎紧结构；所述柔性软管的出料口外壁粘接在刚性管道进料口的内壁上；所述刚性管道的出料口焊接在保护罩上

进一步，所述筛子框架的上表面外缘设置有一圈密封沟槽，所述筛子上方设置有一个倒u型透明盖板，所述倒u型透明盖板的垂直边嵌入在密封沟槽内。

进一步，所述称重传感器设置在保护罩圆孔的正下方；所述托盘为凹形托盘，所述称重传感器和托盘通过滑轨连接；所述保护罩为中空的长方体，保护罩侧面设置有用于凹形托盘进出的u形孔口和用于操作称重传感器的矩形孔口。

进一步，所述顶部支撑体包括矩形排布的四根立柱和固定在立柱上端的水平支撑架，所述绳索悬挂在水平支撑架下方。

一种使用本发明所述的定量获取无粘性土颗粒的筛分装置定量获取特定粒径范围的土颗粒的方法是，采用绳索悬挂筛子，并采用柔性软管套装扎紧在筛子下端，然后水平地来回振动筛子，将筛下物输送至称重传感上的托盘进行称重；通过更换不同孔径的筛子筛分筛上物，其中，前次筛分采用的筛子孔径小于后次筛分所采用的筛子孔径，即可定量获取特定粒径范围的土颗粒，所述特定粒径范围为前次筛分采用的筛子孔径与后次筛分所采用的筛子孔径之间。

上述方法包括以下具体步骤：

a、将孔径为a的筛子悬挂在绳索下方，将柔性软管进料口套装并扎紧在筛子外部；将托盘通过u形孔口放入，置于滑轨上，开启称重传感器，去皮清零；将试验土样放入筛子中，盖上倒u型透明盖板，水平地来回振动筛子，使粒径小于a的土颗粒通过筛子，经过柔性软管，沿着刚性管道进入保护罩内，掉落在托盘中，称重传感器实时显示托盘中的土颗粒质量。筛分完成后，取出托盘，将托盘中的土颗粒存放别处；将托盘放回，称重传感器清零；

b、松开螺栓和扎紧结构，将孔径为a的筛子替换为孔径为b的筛子，其中b＞a，将孔径为a的筛子中剩余的土颗粒放入孔径为b的筛子，重复步骤a，得到粒径范围为a-b的土颗粒，由称重传感器读出土颗粒质量；

c、更换不同孔径的筛子，重复步骤a、b，可定量获取特定粒径范围的土颗粒。

有益效果：本发明采用人力水平地来回振动筛子，筛子通过螺栓与缆绳连接，缆绳上部与支架焊接，由支架承受筛子和土样自重，节约人力。通过筛子将一定粒径范围的土颗粒导入称重传感器进行称重，获得一定质量和粒径范围的土颗粒。另外本发明的筛子可以更换不同孔径的筛子，从而得到不同粒径范围的土颗粒。土颗粒从筛子上方直至落入凹形托盘全过程封闭操作，可以避免土颗粒损失和污染空气。通过柔性软管和刚性管道，可减少土颗粒对托盘的冲击，提高质量测量精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的筛子的俯视结构示意图；

图3为本发明的筛子的主视图；

图4为本发明的筛子的左视图；

图5为本发明的保护罩的主视图；

图6为本发明的保护罩的左视图；

图7为本发明的保护罩的俯视图；

图8为本发明的托盘的主视图；

图9为本发明的托盘的左视图；

图10为本发明的托盘的俯视图；

图11为本发明的倒u型透明盖板的主视图；

图12为本发明的倒u型透明盖板的左视图；

图13为本发明的倒u型透明盖板的俯视图；

图14为本发明的顶部支撑体的主视图；

图15为本发明的顶部支撑体的左视图；

图16为本发明的顶部支撑体的俯视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提出一种定量获取无粘性土颗粒的筛分装置，包括顶部支撑体1、悬挂在顶部支撑体1下方的若干绳索2、悬挂在所述绳索2下方的筛子和设置在筛子下方的传输管道，所述传输管道的进料口与筛子的下端相连，所述传输管道的出料口连接有一个保护罩3，所述保护罩3的上表面设置有联通传输管道的保护罩圆孔，所述保护罩3的底部上设置有位于保护罩圆孔的正下方称重传感器4，所述称重传感器4上通过滑轨13设置有如图8-10所示的凹形的托盘12。

如图14-16，本实施例的顶部支撑体1包括矩形排布的四根立柱和固定在立柱上端的水平支撑架，所述绳索2悬挂在水平支撑架下方。本实施例的绳索2是钢绞绳，数量为4，对称布置在筛子四周。使用时采用人力水平地来回振动用绳索2悬挂的筛子，筛出的土颗粒沿传输管道进入保护罩3，落入称重传感器4的上方托盘12。

如图2-4所示，所述筛子包括筛子框架5和设置在筛子框架5内的筛网6，所述筛子框架5上设置有若干用于绳索2穿过的垂直方向的通孔，所述筛子框架5的侧边设置有若干水平方向的螺纹孔，所述每个螺纹孔与一个通孔相通，所述螺纹孔内旋有螺栓7。绳索2穿过筛子框架5上的通孔后，螺栓7向内侧旋紧，将绳索2挤压固定在通孔内。这种结构便于筛子的拆装更换。所述筛子框架5的上表面外缘设置有一圈密封沟槽10，所述筛子上方设置有一个如图11-13所示的倒u型透明盖板11，所述倒u型透明盖板11的垂直边嵌入在密封沟槽10内，使筛子振动时土颗粒不会掉出，还可以透过倒u型透明盖板11观察到筛子内土颗粒的筛分情况。为方便拿放，倒u型透明盖板11的上端设置有把手。

所述传输管道包括柔性软管8和刚性管道9，所述柔性软管8的进料口套装在筛子框架5的外侧，套装部位的外侧还设置有扎紧结构10，防止土颗粒泄露，扎紧结构10可以选用橡皮筋或者卡箍。所述柔性软管8的出料口塞入刚性管道9进料口内，并且所述柔性软管8的出料口外壁粘接在刚性管道9进料口的内壁上，防止泄露。所述刚性管道9的出料口与保护罩圆孔焊接连接。

本实施例的柔性软管8是布袋，布袋与筛子下端是柔性连接，可以随筛子来回振动,不会影响筛子振动，并且便于和筛子的连接和拆卸，密封效果好，减少扬尘，还可以降低土颗粒的下降速度，减少土颗粒对托盘的冲击，提高质量测量精度。另外，所述柔性软管8的内壁涂刷均匀的树脂材料，使内壁光滑，土颗粒不会附着在内壁上。所述刚性管道9是圆心角为90°的圆弧形金属圆管，可进一步降低土颗粒的流通速度，减少土颗粒对托盘的冲击，提高质量测量精度，还起到导向作用，是土颗粒垂直落入托盘12，不会斜着掉落洒出。

如图5-7所示，所述保护罩3为中空的长方体，保护罩3侧面设置有用于凹形托盘12进出的u形孔口14和用于操作称重传感器4的矩形孔口15。

本实施例在使用时，采用绳索2悬挂筛子，并采用柔性软管8套装扎紧在筛子下端，然后水平地来回振动筛子，将筛下物输送至称重传感器4上的托盘12进行称重；通过更换不同孔径的筛子筛分筛上物，其中，前次筛分采用的筛子孔径小于后次筛分所采用的筛子孔径，即可定量获取特定粒径范围的土颗粒，所述特定粒径范围为前次筛分采用的筛子孔径与后次筛分所采用的筛子孔径之间。

本实施例的使用包括以下具体步骤：

a、将孔径为a的筛子悬挂在绳索2下方，将柔性软管8进料口套装并扎紧在筛子外部；将托盘12通过u形孔口14放入，置于滑轨13上，开启称重传感器4，去皮清零；将试验土样放入筛子中，盖上倒u型透明盖板11，水平地来回振动筛子，使粒径小于a的土颗粒通过筛子，经过柔性软管8，沿着刚性管道9进入保护罩10内，掉落在托盘12中，称重传感器4实时显示托盘12中的土颗粒质量。筛分完成后，取出托盘12，将托盘12中的土颗粒存放别处；将托盘12放回，称重传感器4清零；

b、松开螺栓7和扎紧结构10，将孔径为a的筛子替换为孔径为b的筛子，其中b＞a，将孔径为a的筛子中剩余的土颗粒放入孔径为b的筛子，重复步骤a，得到粒径范围为a-b的土颗粒，由称重传感器4读出土颗粒质量；

c、更换不同孔径的筛子，重复步骤a、b，可定量获取特定粒径范围的土颗粒。