一种配制特定含水率土样的电动搅土机的制作方法

本发明属于室内土工试验领域，尤其是一种配制特定含水率土样的电动搅土机。

背景技术：

自然界中，土的形成过程是十分复杂的，地壳表层的岩石在阳光、大气，水和生物等因素影响下，发生风化作用，使岩石崩解、碎裂，经流水、风、冰川等动力搬运作用，在各种自然条件下沉积，形成土体。土的形成过程决定了它具有特殊的物理力学性质，一方面，土具有散体性，颗粒之间无黏结或有一定的黏结，存在大量空隙，可以透水透气；另一方面，土是由固体颗粒、水和气体组成的三相体系，不同相系之间质和量的变化直接影响其工程性质，因此它性质复杂并且随时间不断变化。

直剪，三轴，固结等基本土工试验是研究土的物理性质的重要手段，鉴于土的三相性对其性质影响的复杂性，配制特定含水率的土样是土工试验的基础步骤，对土工试验准确性具有重要的影响。根据《土工试验方法标准(gbt50123-1999)》的方法，实验室大多采用调土刀在搪瓷碗中调配，但是，在调拌土样过程中,人为因素会带来一定影响,比如人的搅拌力度控制不当、搅拌存在死角、手工费力等,这样土样的搅拌均匀程度就会降低调制时间特别久，水分容易蒸发，而且极易出现土粒团块，影响实验结果。而且,目前调土刀规格比较小,大多为适合比较小的土样容器,这样就限制了调土刀的适应范围。另外，除了人工搅土装置，还存在一些应用在工程实践中的大型搅土器，这些搅土器规模大，噪声大，移动较困难，因此并不适用于实验室内采用。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种配制特定含水率土样的电动搅土机。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种配制特定含水率土样的电动搅土机，包括底座、支杆、支撑横杆、搅拌缸、搅拌头和电机；

在底座上设置有搅拌缸，搅拌缸为上端开口，在搅拌缸的一侧设置有垂直于底座的支杆，在支杆的上端设置有与支杆相垂直的支撑横杆，在支撑横杆向外的一端设置环状节，环状节位于搅拌缸的上方，电机安装于环状节之上，电机下端通过联轴器连接搅拌头的旋转轴；

所述搅拌头由旋转轴、活动法兰、固定法兰、钢条、套环和卡件构成，旋转轴的上端与电机相连，下端伸入搅拌缸内，在旋转轴上设置有活动法兰和固定法兰，固定法兰位于旋转轴的下端并与旋转轴通过焊接固定在一起，活动法兰位于固定法兰的上侧、套在旋转轴之上且可沿旋转轴上下移动，在活动法兰与固定法兰之间设置有钢条，在旋转轴上设置有卡件使活动法兰固定于旋转轴的某一固定位置。

而且，所述钢条分别通过压紧螺栓与活动法兰、固定法兰相连接固定。

而且，所述钢条的数量为6-10根。

而且，所述钢条的长度小于旋转轴的长度。

而且，所述在钢条的外侧设置有具有缩紧固定作用的套环，套环与卡件共同作用，使钢条在搅拌过程中保持固定的弧度进行工作。

而且，在支撑横杆上设置有直角旋转机构，使支撑横杆可以以直角旋转机构为支点向上做翻转。

而且，在搅拌缸的外侧设置有固定环，固定环与支杆相连，固定环用于固定搅拌缸的位置并在搅拌过程中保持搅拌缸的稳定。

而且，所述卡件以等间距的方式在旋转轴上由上至下分布，卡件的数量为3-5组。

而且，所述电机与电源插头相连。

在进行使用时，电机驱动旋转轴进行转动，搅拌头在搅拌缸内进行搅拌，在上下移动的过程中，钢条会呈不同程度的散开状态，钢条的极限状态是可以在搅拌缸的底部完全散开，将活动法兰放置在卡件的不同位置，使用不同尺寸的套环固定，可以实现不同程度、不同范围的搅拌。在不使用的时候，可以活动法兰从卡件上取下，使钢条收拢起来，在实验结束后钢条也可以从法兰下取下进行单独清洗，在进行清洗或者活动法兰位置的调节时，可将整个电机、搅拌头通过支撑横杆上的直角旋转机构向上翻起，这样使操作更加方便避免了将身体探进搅拌缸内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

第一，搅拌头采用了搅蛋器的原理，一端固定，另一端活动，不仅扩大了水与土样的接触面积，可以使土样与水更充分地接触，使搅拌更加均匀，还可以调节法兰之间钢条的弯曲程度，进而对不同位置的土样调节搅拌；

第二，用电力作为动力，避免了人为搅拌时用力不均，蒸馏水外洒等导致的配制出的土样不均匀，出现土粒团的情况，省时省力，减少了搅拌中的水与土样的流失，使制得的土样更加符合试验的标准；

第三，底部采用试验缸，避免了在搅拌过程中泥水的飞溅；

第四，搅拌缸固定在支座上，可以避免搅拌缸滑落，且可以随意移动位置；

第五，搅拌头上的钢条可以自由拆卸，方便于搅拌头的清洁。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为搅拌头局部结构示意图。

图3为搅拌头底部局部结构示意图。

其中，1为底座；2为搅拌缸；3为旋转轴；4为联轴器；5为电机；6为电源插头；7为支杆；8为活动法兰；9为套环；10为钢条；11为固定法兰；12为支撑横杆，13为直角旋转机构，14为固定环，15为卡件。

具体实施方式

下面结合附图与具体的实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图中所示，一种配制特定含水率土样的电动搅土机，包括底座1、支杆7、支撑横杆12、搅拌缸2、搅拌头(图中未标出)和电机5；

在底座上设置有搅拌缸，搅拌缸为上端开口，在搅拌缸的一侧设置有垂直于底座的支杆，在支杆的上端设置有与支杆相垂直的支撑横杆，在支撑横杆向外的一端设置环状节(图中未标出)，环状节位于搅拌缸的上方，电机安装于环状节之上，电机下端通过联轴器4连接搅拌头的旋转轴；

所述搅拌头由旋转轴3、活动法兰8、固定法兰11、钢条10、套环9和卡件15构成，旋转轴的上端与电机相连，下端伸入搅拌缸内，在旋转轴上设置有活动法兰和固定法兰，固定法兰位于旋转轴的下端并与旋转轴通过焊接固定在一起，活动法兰位于固定法兰的上侧、套在旋转轴之上且可沿旋转轴上下移动，在活动法兰与固定法兰之间设置有钢条，在旋转轴上设置有卡件使活动法兰固定于旋转轴的某一固定位置。

实施例：

试验开始前，使用土力学中的公式计算得出所需要配置土样的土样的质量、含水率以及原状土的质量以及含水率，进而计算出所需要加水的质量。将土样与蒸馏水称取完毕备用。

首先，将称量好的土样倒入缸中，之后，将称量好的蒸馏水倒入搅拌缸中，接着将套环取下，移动活动法兰，将其调整到方便于搅拌的位置，将接电线的插头插入插座之中，打开开关，开始搅拌操作。在一个位置搅拌15-30min后，待土样搅拌均匀之后，关掉开关，再移动法兰，到第二个位置接着进行搅拌。

搅土完毕之后，将开关闭合，之后将插头拔出，将搅拌缸之中的土倒到搪瓷碗之中备用，将搅拌器上的钢条拆下来洗净以备下一次试验的使用，至此即可结束整个试验装置的操作。

以上对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。