一种岩土试验圆柱试件制备装置的制作方法

本发明涉及一种试件制备装置，尤其涉及一种岩土试验圆柱试件制备装置。

背景技术：

在岩土力学领域研究过程中，通常需要对岩石的力学性能进行大量试验研究，由于原岩试件获取难度较大，所以利用与岩石成分相似的材料和水按一定比例配置的圆柱试件作为物理模型进行力学性能试验是广泛采用的研究方法。传统的试件制备装置依靠捣锤敲击压实，并需要等待试件中的水分自然干燥，造成了人力消耗大，等待时间长的缺点，不能满足试验者的需求，所以有必要设计一种岩土试验圆柱试件制备装置以提高试件制备效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种岩土试验圆柱试件制备装置，旨在通过杠杆压实装置和集成了电热片的电热对模装置实现力学试验圆柱试件的快速制备，克服了传统捣锤敲击压实人力消耗大，干燥时间长，制备效率低等缺点，实现了高效率，低人力消耗的制备工作。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种岩土试验圆柱试件制备装置，包括机架装置、电热对模装置、杠杆压实装置以及计时控制装置；所述机架装置与操作台通过螺栓固定连接，所述电热对模装置位于所述所述机架装置中心偏左侧，且与所述机架装置通过定位环配合安装在一起；所述杠杆压实装置位于所述机架装置的上侧，与所述机架装置通过销钉链接在一起，且与所述电热对模装置通过所述压头相互配合，以压紧岩土材料制备圆柱试件；所述计时控制装置位于所述机架装置的前壁左侧，且与所述机架装置通过螺栓固定连接。

进一步地，所述机架装置包括底板、支柱以及定位环，所述底板的底部四角分布有四个螺纹孔，所述底板与操作台通过螺栓固定连接，所述支柱共两根，两根所述支柱垂直焊接在所述底板中心偏右位置，所述定位环与所述底板的凹槽配合安装在所述底板中心偏左的位置。

采用上述技术方案的有益效果是所述支柱实现了对杠杆压实装置的支撑，所述定位环实现了对电热对模装置的固定支撑。

进一步地，所述电热对模装置包括对模、电热片以及快拆扣，所述对模共两片，每一片为内部中空的半圆柱且在端部沿外法线方向有长条凸起的结构，两片所述对模通过底部凹槽与所述定位环配合安装，所述电热片为弧形片状结构，所述电热片共四片，四个所述电热片对称焊接在所述对模上，所述快拆扣为带方形缺口的马蹄形结构，所述快拆扣共两个，两个所述快拆扣分别与所述对模上端对称两侧的半圆凹槽配合安装。

采用上述技术方案的有益效果是所述对模实现了对岩土试件制作材料的定形并利于脱模，所述电热片实现了对于对模内岩土试件的加热烘干，所述快拆扣实现了对于对模的固定。

进一步地，所述杠杆压实装置，包括长杆、销钉、套筒以及压头，所述长杆通过所述销钉与所述机架装置的所述支柱上部的圆孔配合安装，所述套筒为内部中空的长方体结构，且在两侧有圆柱形突起，所述套筒的圆柱突起与所述压头上部的圆孔配合安装，所述套筒的中空内部与长杆配合安装，所述压头的下部与所述电热对模装置的所述对模的中空内部相互配合，以压紧岩土，制备圆柱试件。

采用上述技术方案的有益效果是所述套筒与长杆的配合实现了压头垂直方向的移动及操作者利用杠杆原理对圆柱试件的压实工作。

进一步地，所述计时控制装置包括控制盒、温度旋钮、电源以及计时旋钮，所述计时控制装置通过导线分别与四个所述电热片连接，以控制四个所述电热片加热温度及加热时间，所述温度旋钮安装在控制盒前壁左侧，所述计时旋钮安装在控制盒前壁右侧，所述电源安装在控制盒内部。

采用上述技术方案的有益效果是所述控制盒通过对温度旋钮和计时旋钮的线路串联，实现了对加热电流大小的调节和对加热时间的控制。

附图说明

图1为本发明整机装置示意图；

图2为本发明机架装置示意图；

图3为本发明电热对模装置示意图；

图4为本发明杠杆压实装置示意图；

图5为本发明计时控制装置示意图；

图中：1-机架装置、11-底板、12-支柱、13-定位环、2-电热对模装置、21-对模、22-电热片、23-快拆扣、3-杠杆压实装置、31-长杆、32-销钉、33-套筒、34-压头、4-计时控制装置、41-控制盒、42-温度旋钮、43-计时旋钮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例仅用于解释本发明，并非用于限定本发明。

在图1中，所述岩土试验圆柱试件制备装置，包括机架装置1、电热对模装置2、杠杆压实装置3以及计时控制装置4。

在图2中，所述机架装置1包括底板11、支柱12以及定位环13，所述底板11底部四角分布有四个螺纹孔可与操作台通过螺栓连接固定，所述支柱12共两根，两根所述支柱12垂直焊接在所述底板11中心位置，所述定位环13与所述底板11的凹槽配合安装在所述底板11中心偏左的位置。

在图3中，所述电热对模装置包括对模、电热片以及快拆扣，所述对模21为内部中空的半圆柱并在端部沿外法线方向有长条凸起的结构，所述对模21共两片，两片所述对模21通过底部凹槽与所述定位环13配合安装，所述电热片22为弧形片状结构，所述电热片22共四片，四个所述电热片22两两一组焊接在所述两个对模21上，所述快拆扣23为带方形缺口的马蹄形结构并在方形缺口的两条边上有半圆形突起，所述快拆扣23共两个，两个所述快拆扣23分别与所述两片对模21上端的半圆凹槽配合安装。

在图4中，所述杠杆压实装置3，包括长杆31、销钉32、套筒33以及压头34，所述长杆31通过所述销钉32与所述机架装置1的所述支柱12上部的圆孔配合安装，所述套筒33为内部中空的长方体结构并在两侧有圆柱突起，所述套筒33的圆柱突起与所述压头34上部的圆孔配合安装，所述套筒33内壁与长杆31配合安装。

在图5中，所述计时控制装置4包括控制盒41、温度旋钮42、计时旋钮43以及电源，所述计时控制装置4通过导线分别与四个所述电热片22连接，以控制四个所述电热片22加热温度及加热时间，所述温度旋钮42安装在控制盒41左侧，所述计时旋钮43安装在控制盒41右侧，所述电源安装在控制盒41内部。

所述岩土试验圆柱试件制备装置的具体工作流程为：首先将机架装置1的底板11通过螺栓固定到工作台上，将两个对模21放置在机架装置1的底板11上并与定位环13配合安装，然后用快拆扣23扣紧，将杠杆压实装置3的压头34抬起，将搅拌均匀的试件制作材料倒入对模21内部，操作者用手握住杠杆压实装置3的长杆31，用力向上抬起，长杆31另一端通过与套筒33滑动配合从而使压头34垂直向下运动压实试件制作材料，调节计时控制装置4的温度旋钮42和计时旋钮43选择合适的加热电流大小和持续时间进而控制电热对模装置2的电热片22对圆柱试件进行烘干，达到规定时间后将快拆扣23取下，将两个对模21分开，即可取出制备完成的岩土试验圆柱试件。

以上所述仅为本发明的较佳施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种岩土试验圆柱试件制备装置，旨在通过杠杆压实装置和集成了电热片的电热对模装置实现岩土试验圆柱试件的快速制备，克服了传统捣锤敲击压实人力消耗大，干燥时间长，制备效率低等缺点，实现了高效率，低人力消耗的试件制备工作。本发明包括机架装置，电热对模装置，杠杆压实装置，计时控温装置。本发明操作方便，易于维护，在岩土试件的制备工作中应用前景广阔。

技术研发人员：王永岩;于卓群;王勇
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：2018.12.10
技术公布日：2019.03.15