专利名称：调频式表面振动压实仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在土工试验中，测定粗粒土的干密度指标装置。尤其涉及具有不同级配特征粗粒土在不同振动压实频率和不同激振力下粗粒土的最大干密度指标测试装置。
背景技术：
随着对土木工程填筑材料认知水平的不断提高，压实技术的精细度越来越高，对土木工程材料检测的可靠性以及快速准确的测试方法和仪器设备提出了更高的要求，这推动了传统实验技术的发展和进步，尤其是助推了土工试验技术水平和仪器设备的迅速发展。传统测试粗粒土最大干密度的方法多采用锤击法、振动台法、现场碾压试验法等，其共同特点是压实功能不足或试验精度较低，而采用调频式表面振动压实仪恰恰极大地改进了 上述以往试验方法的不足，完善了仪器的功能，提高了试验效率。该试验方法是伴随着电器控制技术的发展而产生。
发明内容
本发明针对传统土工试验中对粗粒土最大干密度试验仪器存在的不足，而发明的一种针对粗粒土最大干密度值的测试仪器。它能够简单、准确的测定粗粒土的比重值。根据本发明第一技术方案的调频式表面振动压实仪，是由主体台架及其振动系统、加载系统、加载升降系统、电器控制系统、装样容器等组成。所述主体台架是由底板和反力框架构成。振动系统以反力框架的两个垂直立柱作为上下运动的导向柱，加载系统在振动系统下方并与其连接，加载升降系统置于反力框架上部横梁并采用电动葫芦将加载系统提升或降下。电器控制系统通过按钮和限位开关以及振动频率设定器来调整整个仪器的机电和调频控制以及压实振动持续时间。装样容器的高度与直径尺寸基本相同，根据试样中最大颗粒粒径的不同有多种选择，其主要直径尺寸分别为150mm、300mm和500_。本仪器操作简单，能快速、有效地测定具有不同级配特征粗粒土在最佳振动频率下施加不同激振力时试样的干密度指标。采用本发明的积极效果在于它成功解决了传统振动压实仪对具有不同级配特征的粗粒土所具有的最佳振动频率不同而在试验中无法调整设置的问题，本发明可对任何频率值随时进行设置。因此，它能够获得较以往更为准确的干密度测试结果。该装置集成性好，且操作简捷、快速、可靠。
图I为本发明仪器的振动系统和加载系统结构示意2为本发明仪器的主体台架结构示意图 具体实施方法将试样徐徐装填人试筒13，抹平试样表面。将试筒固定于底板14上，装上套筒12，并与试筒13紧密固定。按要求加载6，开启电动葫芦8放下振动器1、2、3、4、5、6、7、11，调整激振力和振动频率，取足够数量的洁净代表性试样，装入试筒13中，抹平表面。通电2开起振动电机10振动6min。吊起I振动器1、2、3、4、5、6、7、11。按上述方法进行第二层、第三层试样振动压实。卸去套筒12。将直钢条放于试筒直径位置上，测定振毕试样高度。读数宜从四个均布于试样表面至少距筒壁15mm的位置上测得并精确至O. 5mm，记录并计算试样高度。卸下试筒13，测定并记录试筒13与试样质量。扣除试筒质量即为试样质量。计算最大干密度值。重复前述步骤，直至获得一致的最大干密度。但须制备足够的代表性试料，不得重复振动压实单个试样。利用本发明的调频式表面振动压实仪对粗粒土的最大干密度进行测试时，首先应将该仪器平稳置放在坚固的基面上。连接机电控制系统，并检查无误后接通电源2、8。确定并配置载量6，固定锁紧5。设定振动频率及振动时间。开启横梁9上的电动葫芦8提升加载系统6，然后取足够数量的洁净代表性试样，装入试筒13，抹平表面并置于夯板7下方。落下振动3和加载6系统，通电2开起振动系统3进行振动压实。当达到设定的振动时间后自动停止振动。测量振动后的试样体积。卸下试筒13，测定并记录试筒13与试样质量。 扣除试筒质量即为试样质量。计算最大干密度值。
权利要求
1.一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，是由主体台架及其振动系统、加载系统、升降系统、电器控制系统、装样容器等组成。所述主体台架是由底板和反力框架构成。振动系统是以反力框架的两个垂直立柱作为上下运动的导向柱，加载系统在振动系统下方并与其连接，升降系统置于反力框架上部横梁并采用电动葫芦将加载系统提升或降下。电器控制系统通过按钮和限位开关以及振动频率设定器来调整整个仪器的机电和调频控制。装样容器的高度与直径尺寸基本相同，根据试样中最大颗粒粒径的不同可有多种选择，其主要直径尺寸分别为150mm、300mm和500mm。
2.根据权利要求I所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，该仪器能够根据土料的级配特征调整设置最佳振动频率和振动压实持续时间。
3.根据权利要求I所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述主体部的振动系统在加载系统之上，是通过穿心连接钢柱连接为一体，并以反力框架的两个垂直立柱作为上下运动的导向柱。
4.根据权利要求I所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述主体部中的振动系统、加载系统、升降系统、以及上下运动的限位控制均由人工操作的电器控制系统完成。
5.根据权利要求4所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述主体部的升降系统置于反力框架上部横梁并采用电动葫芦将振动和加载系统提升或降下。
6.根据权利要求4所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述加载系统中的施加荷载是采用施加不同规格的砝码来实现。
7.根据权利要求4所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述振动系统中的激振力是通过振动电机和加载系统来实现对土料施加不同的压实激振力。
8.根据权利要求4所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述电气控制系统可以使振动和加载系统在提升和下降达到极限位置时自动停机。
9.根据权利要求I所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述装样容器的尺寸可以根据试验要求改变，击实锤和装样容器均可灵活更换。
10.根据权利要求I所述的一种粗粒土的最大干密度试验测定仪器，其特征在于，上述主体部中的主体台架的底板对不同尺寸的装样容器设置有定位销。
全文摘要
一种测定粗粒土最大干密度的调频式表面振动压实试验仪器，是由主体台架及其振动系统、加载系统、升降系统、电器控制系统、装样容器等组成。所述主体台架是由底板和反力框架构成。振动系统是以反力框架的两个垂直连接柱作为上下运动的导向柱，加载系统在振动系统下方并与其连接，升降系统置于反力框架上部横梁并采用电动葫芦将加载系统提升或降下。电器控制系统通过按钮和限位开关以及振动频率设定器来调整整个仪器的机电和调频控制。装样容器的高度与直径尺寸基本相同，根据试样中最大颗粒粒径的不同有多种选择，其主要直径尺寸分别为150mm、300mm和500mm。本仪器操作简单，能快速、有效地测定具有不同级配特征粗粒土在最佳振动频率下施加不同激振力时试样的干密度指标。
文档编号G01N9/02GK102759493SQ20121011671
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者李彦伟, 王东辰, 王园, 王沁, 申妙琪, 谭凤珍, 赵永真 申请人:交通运输部公路科学研究院