一种三轴土样湿度快速均匀装置的制造方法

专利名称:一种三轴土样湿度快速均匀装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种三轴土样湿度快速均匀装置，包括土样筒、底座、传动轮和电机，土样筒底部设有底座，土样筒具有圆柱形土样腔，土样筒的圆柱形土样腔底部安装有可轴向旋转的底板，底板位于底座上方，底板中安装有转轴，转轴下端端部贯穿底座与传动轮固定连接，电机的输出轴端部安装有输出轮，输出轮与传动轮之间通过传动机构动力传输。本实用新型实现了高含水量三轴土样湿度快速均匀的目的，加快了高含水量土体抗剪强度测试的速度，从而提高了科研水平，具有构造简单、操作简便、成本较低、便于使用等优点。
【专利说明】
一种三轴土样湿度快速均匀装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及土工试验领域，尤其涉及一种三轴土样湿度快速均匀装置。
【背景技术】
[0002]三轴剪切试验是土样在三轴压缩仪上进行剪切的试验，是测定土体抗剪强度及其指标的一种较为完善的方法，土的抗剪强度是土的一种重要力学性质，在计算地基承载力，评价地基稳定性以及计算挡土墙的土压力时都要用到土的抗剪强度指标，其在土工试验领域具有重要的意义，然而制备一定含水量的土样是准确进行三轴试验的前提，如何更方便更快捷的制备所需含水量的三轴土样，进而对土体抗剪强度作出评价具有重要的科研意义和现实意义。
[0003]配置高含水量三轴土样时，一般会在制备好的低含水量土样上表面滴入定量的水分，静止48小时，待水分扩散均匀后，再装样(土样)进行三轴剪切试验，进而得出正确的抗剪强度，然而，通过水分自然扩散方法得到土样，其耗时较长，影响了抗剪强度测试的效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有目前配置高含水量三轴土样所面临的技术问题，提供一种三轴土样湿度快速均匀装置，具有构造简单、操作简便、成本较低、便于使用等优点，实现了高含水量三轴土样湿度快速均匀的目的，加快了高含水量土体抗剪强度测试的速度，从而提高了科研水平。
[0005]本实用新型的目的通过下述技术方案实现:
[0006]—种三轴土样湿度快速均匀装置，包括土样筒、底座、传动轮和电机，所述土样筒底部设有底座，土样筒具有圆柱形土样腔，土样筒的圆柱形土样腔底部安装有可轴向旋转的底板，底板位于底座上方，所述底板中安装有转轴，转轴下端端部贯穿底座与传动轮固定连接，所述电机的输出轴端部安装有输出轮，输出轮与传动轮之间通过传动机构动力传输。
[0007]为了更好地实现本实用新型，所述土样筒的圆柱形土样腔中配合安装有圆柱形土样，圆柱形土样外侧面上紧密包裹有若干层保湿膜。
[0008]本实用新型还包括采集仪，所述圆柱形土样上表面和下表面分别设有湿度传感器，所述湿度传感器通过数据线与采集仪电通信连接。
[0009]本实用新型提供第一种优选的输出轮、传动轮、传动机构相配合的技术方案:所述输出轮、传动轮均为链轮，所述传动机构为链条。
[0010]本实用新型提供第二种优选的输出轮、传动轮、传动机构相配合的技术方案:所述输出轮、传动轮均为皮带轮，所述传动机构为传动皮带。
[0011]作为优选，所述电机为外接电压24V的微型电机。
[0012]作为优选，所述土样筒圆柱形土样腔的直径为4.1cm，高度为9cm;所述底板的直径为3.91cm，高度为lcm;所述保湿膜的直径为3.91cm，高度为8cm。
[0013]本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
[0014](I)本实用新型通过电机驱动输出轮转动，输出轮通过传动机构将动力传输至传动轮，然后依靠传动轮带动转轴、底板转动，底板带动位于上方的圆柱形土样转动，这样就加速了圆柱形土样内部水分的运动，从而实现三轴土样湿度快速均匀的目的。相比现有技术，圆柱形土样的湿度均匀时间大大缩短，提高了试验效率。
[0015](2)本实用新型圆柱形土样的上、下表面分别设有湿度传感器，通过上下两个湿度传感器来测量圆柱形土样上下部分的水分湿度是否一致，即可准确反应出圆柱形土样的湿度是否均匀，实现了圆柱形土样湿度是否均匀的准确检测。
[0016](3)本实用新型的圆柱形土样外侧面上紧密包裹有若干层保湿膜，保湿膜可以防止圆柱形土样中水分的散发，从而提高了圆柱形土样后续试验结果的准确度。
【附图说明】

[0017]图1为本实用新型的结构不意图；
[0018]图2为图1中传动轮、传动机构、输出轮三者传动结构示意图。
[0019]其中，附图中的附图标记所对应的名称为:
[0020]I 一土样筒，2—保湿膜，3 —底板，4 一底座，5—传动轮，6 —转轴，7 —湿度传感器，8—圆柱形土样，9 一数据线，10 —米集仪，11 一传动机构，12 —电机，121—输出轮。
【具体实施方式】
[0021 ]下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明:
[0022]实施例
[0023]如图1?图2所示，一种三轴土样湿度快速均匀装置，包括土样筒1、底座4、传动轮
5、电机12和采集仪10，土样筒I底部设有底座4，土样筒I具有圆柱形土样腔，土样筒I的圆柱形土样腔底部安装有可轴向旋转的底板3，底板3位于底座4上方，底板3中安装有转轴6，转轴6下端端部贯穿底座4与传动轮5固定连接，电机12的输出轴端部安装有输出轮121，输出轮121与传动轮5之间通过传动机构11动力传输。
[0024]如图1所示，土样筒I的圆柱形土样腔中配合安装有圆柱形土样8，圆柱形土样8外侧面上紧密包裹有若干层保湿膜2;本实施例优选的圆柱形土样8外侧面上紧密包裹有一层保湿膜2，保湿膜2包裹于圆柱形土样8的外表面，用于防止圆柱形土样8中水分的散发。本实用新型的保湿膜2为以乙烯为母料通过聚合反应而制成的保鲜膜(例如食品保鲜上经常使用的保鲜膜)。
[0025]如图1所示，圆柱形土样8上表面和下表面分别设有湿度传感器7，湿度传感器7通过数据线9与采集仪10电通信连接。圆柱形土样8上表面的湿度传感器7用于测量圆柱形土样8上表面的湿度值，圆柱形土样8下表面的湿度传感器7用于测量圆柱形土样8下表面的湿度值，当将圆柱形土样8放入土样筒I内，在圆柱形土样8的上表面滴入定量的水后，启动电机12旋转圆柱形土样8，半小时后，观测两个湿度传感器7的读数，当两个湿度传感器7的读数不同时，启动电机12继续旋转；当两个湿度传感器7的读数相同时，表明圆柱形土样8上、下部分的湿度已经均匀了，此时关闭电机12，取下圆柱形土样8，即可达到三轴土样湿度快速均匀的目的。
[0026]本实用新型提供第一种优选的输出轮、传动轮、传动机构相配合的技术方案是:输出轮121、传动轮5均为链轮，传动机构11为链条。电机12的输出轴驱动输出轮121转动，输出轮121依靠传动机构11将动力传输至传动轮5上，传动轮5转动并带动转轴6，由于转轴6与底板3固定连接，使得放置于底板3上方并位于土样筒I圆柱形土样腔中的圆柱形土样8随着底板3—同转动，这样就加速了圆柱形土样8内部水分的运动，从而实现三轴土样湿度快速均匀的目的。
[0027]本实用新型提供第二种优选的输出轮、传动轮、传动机构相配合的技术方案是:输出轮121、传动轮5均为皮带轮，传动机构11为传动皮带。电机12的输出轴驱动输出轮121转动，输出轮121依靠传动机构11将动力传输至传动轮5上，传动轮5转动并带动转轴6，由于转轴6与底板3固定连接，使得放置于底板3上方并位于土样筒I圆柱形土样腔中的圆柱形土样8随着底板3 —同转动，这样就加速了圆柱形土样8内部水分的运动，从而实现三轴土样湿度快速均匀的目的。
[0028]本实用新型优选的电机12为外接电压24V的微型电机。
[0029]本实用新型土样筒I圆柱形土样腔的直径略大于圆柱形土样8的直径，土样筒I的圆柱形土样腔用于盛放与固定圆柱形土样8，土样筒I圆柱形土样腔的高度值略大于圆柱形土样8的高度值。本实用新型给出一种【具体实施方式】:土样筒I圆柱形土样腔的直径为
4.lcm，高度为9cm;待快速湿度均匀的圆柱形土样8直径为3.9cm，高度为8cm;底板3的直径为3.91cm，高度为lcm;保湿膜2的直径为3.91cm，高度为8cm。
[0030]本实用新型的工作原理如下:
[0031]使用时，将制取好的圆柱形土样8外部包裹一层保湿膜2，然后将包裹好保湿膜2的圆柱形土样8放置于土样筒I的圆柱形土样腔中，让圆柱形土样8平放于底板3上。圆柱形土样8上表面的湿度传感器7用于测量圆柱形土样8上表面的湿度值，圆柱形土样8下表面的湿度传感器7用于测量圆柱形土样8下表面的湿度值，在圆柱形土样8的上表面滴入定量的水后，启动电机12工作，电机12的输出轴驱动输出轮121转动，输出轮121依靠传动机构11将动力传输至传动轮5上，传动轮5转动并带动转轴6，由于转轴6与底板3固定连接，使得放置于底板3上方并位于土样筒I圆柱形土样腔中的圆柱形土样8随着底板3—同转动，这样就加速了圆柱形土样8内部水分的运动，使得圆柱形土样8内部分水快速均匀散开分布以实现三轴土样湿度快速均匀的目的。半小时后，观测两个湿度传感器7的读数，当两个湿度传感器7的读数不同时，则启动电机12继续旋转；当两个湿度传感器7的读数相同时，表明圆柱形土样8上、下部分的湿度已经均匀了，此时关闭电机12，取下圆柱形土样8，就已经达到了三轴土样湿度快速均匀的目的。跟现有的通过静置48小时使土样湿度均匀的装置及方法相比，本实用新型使得圆柱形土样8的湿度均匀时间大大缩短，提高了试验效率。
[0032]上述实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和近似替换，均应落在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种三轴土样湿度快速均匀装置，其特征在于:包括土样筒(I)、底座(4)、传动轮(5)和电机(12)，所述土样筒(I)底部设有底座(4)，土样筒(I)具有圆柱形土样腔，土样筒(I)的圆柱形土样腔底部安装有可轴向旋转的底板(3)，底板(3)位于底座(4)上方，所述底板(3)中安装有转轴(6)，转轴(6)下端端部贯穿底座(4)与传动轮(5)固定连接，所述电机(12)的输出轴端部安装有输出轮(121 )，输出轮(121)与传动轮(5)之间通过传动机构(11)动力传输。2.按照权利要求1所述的一种三轴土样湿度快速均匀装置，其特征在于:所述土样筒(I)的圆柱形土样腔中配合安装有圆柱形土样(8)，圆柱形土样(8)外侧面上紧密包裹有若干层保湿膜(2)。3.按照权利要求2所述的一种三轴土样湿度快速均匀装置，其特征在于:还包括采集仪(10)，所述圆柱形土样(8)上表面和下表面分别设有湿度传感器(7)，所述湿度传感器(7)通过数据线(9)与采集仪(10)电通信连接。4.按照权利要求1或2所述的一种三轴土样湿度快速均匀装置，其特征在于:所述输出轮(121)、传动轮(5 )均为链轮，所述传动机构(11)为链条。5.按照权利要求1或2所述的一种三轴土样湿度快速均匀装置，其特征在于:所述输出轮(121 )、传动轮(5)均为皮带轮，所述传动机构(11)为传动皮带。6.按照权利要求1所述的一种三轴土样湿度快速均匀装置，其特征在于:所述电机(12)为外接电压24V的微型电机。7.按照权利要求1所述的一种三轴土样湿度快速均匀装置，其特征在于:所述土样筒(I)圆柱形土样腔的直径为4.lcm，高度为9cm;所述底板(3)的直径为3.91cm，高度为Icm;所述保湿膜(2)的直径为3.91cm，高度为8cm。
【文档编号】G01N3/24GK205719691SQ201620379930
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月1日
【发明人】员康锋, 张军, 薛晓辉, 任文晋
【申请人】山西省交通科学研究院, 山西交科岩土工程有限公司