三轴试验用土样切割装置的制作方法

本实用新型属于三轴试验技术领域，特别是涉及一种三轴试验用土样切割装置。

背景技术：

三轴试验是指有侧限压缩和剪力试验，使用的仪器为三轴压缩仪，三轴压缩仪的核心部分是三轴压力室，并配备有轴压系统、侧压系统和孔隙水压力测读系统等。试验用的土样为圆柱形，在给定的三轴压力室周围压力作用下，不断加大轴向附加压力，直至试样被剪破并根据莫尔强度理论计算剪破面上的法向应力与极限剪切应力，三轴剪切试验结果可以确定土壤的抗剪强度指标内摩擦角和黏结力。与直剪试验比较，三轴试样中的应力分布比较均匀，可供在复杂应力条件下研究土壤的抗剪强度特性。

但是土样的制备工作比较烦琐，人工先用钢丝锯或切土刀切取一段土样，然后再将土样放在切土架上，用钢丝锯或切土刀细心切削成圆柱形土样，工人的劳动强度较大，土样的制备效率较低；而且土样的制备过程中会产生废土屑，废土屑散落在地面上清理较为麻烦，污染实验室环境。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种三轴试验用土样切割装置，通过电机、丝杆、导向杆、切土环和环形切土刀的设计，解决了人工制备土样工作较为烦琐，工人的劳动强度较大，土样的制备效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为三轴试验用土样切割装置，包括底座；所述底座一表面固定连接有三个导向杆，所述底座一表面转动连接有丝杆，所述导向杆一端固定连接有顶板，所述顶板一表面固定连接有电机，所述电机输出轴一端与丝杆一端固定连接，所述导向杆周侧面滑动连接有切土环，所述切土环一表面与丝杆周侧面螺纹连接，所述切土环内壁通过四个连杆固定连接有环形切土刀，所述环形切土刀位于切土环中心位置。

进一步地，所述底座内部开设有废土收集腔，所述废土收集腔一表面固定连接有载土台，所述载土台周侧面滑动连接有环形废土载板，所述废土收集腔底部固定连接有两个第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆一端与环形废土载板底部固定连接。

进一步地，所述废土收集腔内壁开设有环形滑槽，所述环形滑槽一表面滑动连接有滑台气缸，所述滑台气缸一表面固定连接有第二电动伸缩杆，所述第二电动伸缩杆一端固定连接有毛刷，所述毛刷一表面与环形废土载板一表面活动连接。

进一步地，所述环形切土刀位于载土台正上方位置，所述环形切土刀的直径与载土台截面圆的直径相等。

进一步地，所述底座周侧面转动连接有移动门，所述移动门位于环形滑槽下方位置。

进一步地，所述载土台的上表面与底座的上表面处于同一水平面。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过电机、丝杆、导向杆、切土环和环形切土刀的设计，电机带动丝杆转动，丝杆带动切土环沿着导向杆竖直向下滑动，切土环通过连杆带动环形切土刀下降，使环形切土刀对载土台上的土样进行切割，将土样一次性整体切割成圆柱体形状，操作简单方便，提高了土样的制备效率，避免了人工制备土样工作较为烦琐，工人的劳动强度较大，土样的制备效率较低的问题。

2、本实用新型通过环形废土载板、第一电动伸缩杆、环形滑槽、滑台气缸、第二电动伸缩杆和毛刷的设计，土样切割后的废土屑落在环形废土载板上，然后第一电动伸缩杆带动环形废土载板沿着载土台竖直向下滑动至废土收集腔内，滑台气缸通过第二电动伸缩杆带动毛刷沿着环形废土载板转动，从而使毛刷清刷掉环形废土载板上的废土屑，使废土屑落在废土收集腔底部集中清理，避免了土样制备过程中产生的废土屑散落在地面上清理较为麻烦，污染实验室环境的问题。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为三轴试验用土样切割装置的结构示意图；

图2为废土收集腔内部的结构示意图；

图3为图2右视角的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底座，101-导向杆，102-丝杆，103-顶板，104-电机，105-切土环，106-连杆，107-环形切土刀，108-废土收集腔，109-载土台，110-环形废土载板，111-第一电动伸缩杆，112-环形滑槽，113-滑台气缸，114-第二电动伸缩杆，115-毛刷，116-移动门。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型为三轴试验用土样切割装置，包括底座1；底座1一表面固定连接有三个导向杆101，底座1一表面转动连接有丝杆102，导向杆101一端固定连接有顶板103，顶板103一表面固定连接有电机104，电机104输出轴一端与丝杆102一端固定连接，导向杆101周侧面滑动连接有切土环105，切土环105一表面与丝杆102周侧面螺纹连接，切土环105内壁通过四个连杆106固定连接有环形切土刀107，环形切土刀107位于切土环105中心位置。

其中如图1-3所示，底座1内部开设有废土收集腔108，废土收集腔108一表面固定连接有载土台109，载土台109的上表面与底座1的上表面处于同一水平面，载土台109周侧面滑动连接有环形废土载板110，废土收集腔108底部固定连接有两个第一电动伸缩杆111，第一电动伸缩杆111一端与环形废土载板110底部固定连接。

其中如图2-3所示，废土收集腔108内壁开设有环形滑槽112，环形滑槽112一表面滑动连接有滑台气缸113，滑台气缸113一表面固定连接有第二电动伸缩杆114，第二电动伸缩杆114一端固定连接有毛刷115，毛刷115一表面与环形废土载板110一表面活动连接。

其中如图1所示，环形切土刀107位于载土台109正上方位置，环形切土刀107的直径与载土台109截面圆的直径相等，方便环形切土刀107将土样一次性整体切割成圆柱体结构。

其中如图1所示，底座1周侧面转动连接有移动门116，移动门116位于环形滑槽112下方位置，打开移动门116方便集中清理废土收集腔108内的废土屑。

其中，电机104、第一电动伸缩杆111、第二电动伸缩杆114、滑台气缸113分别通过导线与外部控制器电性连接，所有用电均是外部电源提供。

本实施例的工作原理为：使用时，控制器控制电机104带动丝杆102转动，丝杆102带动切土环105沿着导向杆101竖直向下滑动，切土环105通过连杆106带动环形切土刀107下降，使环形切土刀107对载土台109上的土样进行切割，将土样一次性整体切割成圆柱体形状，操作简单方便，提高了土样的制备效率；土样切割后的废土屑落在环形废土载板110上，然后控制器控制第一电动伸缩杆111带动环形废土载板110沿着载土台109竖直向下滑动至废土收集腔108内，控制器控制第二电动伸缩杆114伸长带动毛刷115水平移动环形废土载板110上方，然后控制器控制滑台气缸113沿着环形滑槽112转动，使滑台气缸113通过第二电动伸缩杆114带动毛刷115沿着环形废土载板110转动，从而使毛刷115清刷掉环形废土载板110上的废土屑，使废土屑落在废土收集腔108底部集中清理，避免了土样制备过程中产生的废土屑散落在地面上清理较为麻烦，污染实验室环境的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。