专利名称:用以测试土体容重的取土仪的制作方法
本发明涉及土工测试，特别是用以测试土体容重的取土仪。
土体容重测试用的土样，通常是将一个套筒平放在铲平的土层上，用人工锤击将其打入土中，再用铁锹挖起装满土的套筒，修平其两端的余土而取得。测试时，要将土样连同套筒一起测重，再按容量公式计算方法，得出土样的物理数值。操作和计算较为麻烦，且由于人工锤击刀容易左右偏斜，土样因侧向阻力受到压缩，使土体量本身的容重因扰动而产生误差，影响测试精度，其次锤击时环刀容易变形损坏，同时卸套筒时土样即被破坏，因而这种取土装置存在着取样慢、环刀消耗大，且土样质量不能保证的缺陷。
本发明的目的是提供一种可直接取样的取土仪，它能消除土样误差，装土样的取土环刀装拆容易，使用方便，可连续取样。
本发明提供的取土仪有一可旋转并同时升降的传动机构，传动机构被装在取土仪的机架内，并连接一个可直接取样的取土装置。该取土装置由切土环刀，取土环刀，以及刀盘环套、平面轴承、挡板等组成。切土环刀的上端呈柱形，下端有一组均匀分布的螺旋角刀，其螺旋升角为10～40°，螺旋角刀的下端焊有一块刀刃，刀刃面可以是一平面，也可是曲面，切土环刀被直接装在刀盘上，置于切土环刀内的取土环刀为一可拆卸的对开式套筒和活动刀刃组成，取土环刀的外径小于切土环刀刀刃处内径4～10毫米，取土环刀与固定在刀盘上的环套的下端配合相连，可随时装拆。刀盘上的凸园直接套入一个平面轴承，环套装在平面轴承处，与平面轴承有一微小径向间隙，环套内的挡环与装配着的平面轴承和凸园相靠，以控制其轴向距离，挡板将环套用连接件固定在刀盘的凸园上。整个取土装置由刀盘与传动机构连接。传动机构有一根螺杆和与其相配的螺母，与螺杆由键连接的蜗轮和一个装有转轮(亦可是手杆、电机等)的蜗杆啮合，通过转动转轮带动其他传动件实现旋转并升降运动。工作时，切土外刀随螺杆旋转并下降，取土环刀平面轴套和环套与平面轴承的间隙作用，只下降不旋转。
本发明克服了已有技术的不足，取土装置可直接进入土层取样，取土速度快而简便且不会因土体扰动而引起土样本身的容重误差，保证测试精度，同时由于取土环刀是可拆卸结构，因此，卸除土样极为容易，并可增加环刀的周转率。在环刀卸出土样称量后，无须减去环重，给计算带来方便，同时又可将直接取得或测试容重后的土样无扰动而完整地保存起来，以供力学试验用。
附图描述了本发明的一个实施例。
图1为取土仪的总体结构图。
图2为取土装置工作时的剖面图。
图3为切土环刀的展开图。
如图所示的用以测试土体容重的取土仪，其机架(1)由四根支柱(22)和盖板(23)、座板(24)、底座(25)装配而成，底座(25)左右两侧装有可活动的踏板(26)，底座四角下面焊有四个脚架(27)。座板(25)中装有螺杆(2)，和与之相配的螺母(7)，蜗轮(4)与螺杆(2)用键(3)连接，螺杆(2)上开有键槽，与蜗轮(4)啮合的蜗杆(5)上装有转轮(6)，蜗轮(4)两端分别装有轴承(20)，一个罩壳(19)将轴承(20)和蜗轮(4)固定在座板(25)上。取土装置(8)通过刀盘(9)用销子(28)连接在螺杆(2)上。它由切土环刀(10)、取土环刀(13)以及环套(16)，刀盘(9)、平面轴承(17)和挡板(18)等组成。切土环刀(10)上部呈柱形，下部有四把螺旋角刀(11)，其螺旋升角为23°螺旋角刀(11)下端焊有一块近似三角形的刀刃(12)，刀片的a边与b边的比为1.5，C边与b边的比为2，三条均为弧线，刀丸面呈一平面，b边相对于底面有25°的角度。切土环刀的上端开有四个均匀分布的“L”型槽与刀盘(9)外端的凸块相嵌接。取土环刀(13)为一可拆卸的对开式套筒(14)和活动刀刃(15)用螺纹连接而成，其刀刃(15)由一个50°的倒角形成。取样后的取土环刀(13)只要卸下活动刀刃(15)，对开式的套筒(14)即自行脱离土柱，装拆方便。取土环刀(13)通过其上端的凸肩与环套(16)下端内侧相应的凹环配合相连，挡板(18)用一个螺钉(19)将环套(16)固定在刀盘(9)的凸园上，环套(16)和刀盘(9)的凸园之间，装有一个平面轴承(17)，平面轴承(17)与环套(16)在其径向留有0.5毫米的间隙。装配后的取土装置(8)，取刀环刀(13)与挡板(18)形成一个轴向空间。置于切土环刀(10)之内的取土环刀(13)，其外径小于切土环刀(10)刀刃处内径的毫米。
本取土仪在工作时，操作者双脚踩稳脚板，用于摇动转轮(6)，切刀环刀(10)即随螺杆(2)旋转同时下降，进入土层中“旋切”，并随之开出一道园槽，槽边的废土自行分出地面，槽内中心即形成一个略大于切土环刀(10)内径的土柱(19)。取土环刀(13)由于平面轴承和环套(16)与平面轴承(17)之间的间隙作用，只随螺杆(2)下降而不旋转，下降时拨开略大于其外径的薄土，直接切入土柱(19)修土取样，取土环刀(13)取满土后，即停止转动。然后，将仪器稍倾侧一下提起，取出装满土的环刀，再装上空环刀继续取样，亦可卸开环刀继续取样，以便增加环刀的周转率。
取土装置(8)的切土环刀(10)、取土环刀(13)可以用无缝钢管、铝合金碳钢、或锰钢等金属材料制成。
上述取土仪中的切土环刀，配置其他可使其旋转并同时升降的机构，亦可用作其他塑性材料的取样装置和开挖工具。
权利要求
1.用以测试土体容重的取土仪，其特征在于有一个取土装置(8)连接在一个可使其旋转并同时下降的传动机构上，该取土装置(8)由切土环刀(10)、取土环刀(13)、以及环套(16)、刀盘(9)、平面轴承(17)、挡板(18)等组成，切土环刀(10)，其的上部呈柱形，下部有一组均匀分布的螺旋角刀(11)的螺旋升角为10～40°，螺旋角刀(11)的下端焊有一块近似于三角形的刀刃(12)，刀刃的a边与b边的比可以是1～3，c边与b边的比可以是1～4，a、b、c三边可以是弧线或直线，b边相对于底线有一个10～40°的角度刀刃可以是平面或曲面，切土环刀(10)通过其上端的连接槽与刀盘(9)外端相应的凸块相接，刀(13)由为一可拆卸的对开式套筒(14)和与固定在刀盘(9)上的环套(16)配合相连，可随时装拆，取土环刀(13)置于切土环刀(10)内，其外径小于切土环刀(10)的刀刃处内径4～10毫米。
2.如权利要求
1所述的取土仪，其特征在于环套(16)内装有与其形成一个微小的径向间隙的平面轴承(17)，套在刀盘(9)凸园上的平面轴承(17)与环套(16)上内的挡环相靠，由挡板(18)将环套(16)用连接件固定在刀盘(9)上。
3.如权利要求
1或2所述的取土仪，其特征在于取土装置(8)通过刀盘(9)被连接在传动机构上，切土环刀(10)随传动机构旋转并下降，进入土层“旋切”，取土环刀(13)由于平面轴承(17)和环套(16)与平面轴承(17)间的间隙作用，只随螺杆(2)下降不旋转，下降时直接切入由切土环刀(10)作用所形成的土柱(19)修土取样。
4.如权利要求
1或2所述的取土仪，其特征在于连接取土装置(8)的传动机构有一个开有键槽的螺杆(2)和与之相配的螺母(7)，螺杆(8)与一个连接转轮(6)(亦可是手杆或电机)的螺杆(5)与其啮合的蜗轮(4)用键(4)连接螺杆(2)连接。通过转轮(6)，带动螺杆(2)实现旋转并升降的运动。
5.如权利要求
1或2所述的取土仪，其特征在于切土环刀(10)和取土环刀(13)可以用无缝钢管、铝合金、碳钢、或锰钢等金属材料制成。
6.如权利要求
1所述的取土装置，其特征在于切土环刀(10)配置于相应的机构，可用作其它塑性材料的取样装置或开挖工具。
专利摘要
一种涉及土工测试，特别是用以土体容重测试的取土仪，有一个连接在可使其旋转并同时下降的传动机构上的取土装置。工作时取土装置中的切土环刀可随传动机构同时运动，进入土层中“旋切”。置于切土环刀内的取刀环刀由于环套和平面轴承间的装配作用，只随传动机构下降，直接切入由切土环刀作用形成的土柱内修土取样。该取土仪可直接取样、土样卸除容易，使用方便，克服了已有技术的取土装置需用人工锤击取样存在着的土样误差，环刀易损、取样速度慢等缺陷。
文档编号E21B49/00GK85104778SQ85104778
公开日1986年12月24日 申请日期1985年6月19日
发明者张德明 申请人:张德明导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan