一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土工实验装置技术领域，具体涉及一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置。
【背景技术】
[0002]三轴压缩实验(亦称三轴剪切实验)，是土木工程中测定土体抗剪强度指标的试验方法之一，但长期以来，三轴压缩实验原状试样制备采用的方法比较落后而且大都是手动操作，传统的方法为剥去土样筒蜡封和胶带，开启土样筒取出土样，先用钢丝锯或土刀切取一个稍大于规定尺寸的土柱，放在切土盘上下圆盘之间，用钢丝锯或切土刀仅靠侧板，由上往下细心切削，边切削边转动圆盘，直至土样被削成规定的直径为止，切削时应避免扰动，但整个试样制备过程对土的扰动大，试样尺寸不规整，制备时间长一直是制备过程中亟待解决的问题。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置，采用自动兼或半自动模式，具有对土样扰动小，试样尺寸规整，试样制备时间短的特点，试样可以保持原始状态，使实验结果真正反映土体的实际情况，实验结果更为准确。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置，包括底板、立柱、顶板，底板通过立柱连接顶板，底板上端设有下托板，步进电机A与变速齿箱通过旋转连杆连接，并固定于顶板，变速齿箱连接固定螺母，旋转连杆低端设有上托板，立柱一侧设有支撑板，支撑板上端设有电机，电机通过连杆使滑块在滑轨上运动，滑块连接支撑杆，支撑杆前端连接螺母，丝杆穿过螺母，丝杆前端设有刀片，后端连接步进电机B。
[0006]所述的下托板与上托板设有凸刺。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0008]本实用新型采用三轴操控，土样旋转部分主要作用是使原状试样按一定的速度旋转，保证切削均匀，上下移动的作用是保证道具的上下移动，水平移动的作用是保证道具的水平移动，具有减小对土体扰动，使试样尺寸规整，缩短制备时间的优点。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构示意图。
[0010]图2为本实用新型的右视图结构示意图。
[0011]其中，I为底板；2为立柱；3为顶板；4为步进电机A ;5变速齿箱；6为旋转连杆；7为上托板；8为凸刺；9为固定螺母；10为下托板；11为支撑板；12为电机；13为连杆；14为滑轨；15为滑块；16为支撑杆；17为螺母；18为丝杆；19为刀片；20为步进电机B。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图对本实用新型进一步叙述。
[0013]如图1、2所示，一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置，包括底板1、立柱2、顶板3，底板I通过立柱2连接顶板3，底板I上端设有下托板10，顶板3下端设有步进电机A4，上端设有变速齿箱5，变速齿箱5连接固定螺母9，旋转连杆6贯穿顶板3、步进电机A4、变速齿箱5，旋转连杆6低端设有上托板7，上托班7设有凸刺8，立柱2 —侧设有支撑板11，支撑板11上端设有电机12，电机12连接连杆13，连杆13连接滑块15固定于滑轨14，滑块15连接支撑杆16，支撑杆16前端连接螺母17，丝杆18穿过螺母17，丝杆18前端设有刀片19，后端连接步进电机B20。
[0014]所述的步进电机A4和步进电机B20的转动不是连续的而是分步的，这样就保证了刀具在切削过程的切削稳定性和原状试样完整性。
[0015]为了使切削的试件表面更接近于圆形，步进电机A4的旋转角度开始设定为15度，当切削的试件的直径达到所需要求后，调整步进电机A4的旋转角度为7.5度，在这个角度下切削一圈后即为所需试件，这样保证了切削试件是个圆柱。
[0016]所述的上托班7与下托板10中放置土体，步进电机A4通过变速齿箱5变速后带动旋转连杆6转动，电机12带动连杆13运动，滑块15通过连杆13运动带动支撑杆16上下运动，促使刀片19纵向移动，步进电机B20带动丝杆18转动后刀片19切割土体，完成切削的动作。
【主权项】
1.一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置，包括底板(1)、立柱(2)、顶板(3)，底板(I)通过立柱(2 )连接顶板(3 )，其特征在于，底板(I)上端设有下托板(10 )，步进电机A(4 )与变速齿箱(5 )通过旋转连杆(6 )连接，并固定于顶板(3 )，变速齿箱(5 )连接固定螺母(9 )，旋转连杆(6 )低端设有上托板(7 )，立柱(2 ) —侧设有支撑板(11)，支撑板(11)上端设有电机(12 )，电机(12 )通过连杆(13 )使滑块(15 )在滑轨(14 )上运动，滑块(15 )连接支撑杆(16)，支撑杆(16)前端连接螺母(17)，丝杆(18)穿过螺母(17)，丝杆(18)前端设有刀片(19)，后端连接步进电机B (20)。
2.根据权利要求1所述的一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置，其特征在于，所述的下托板(10)与上托板(7)设有凸刺(8)。
【专利摘要】一种三轴压缩实验用原状土体试样制备装置，底板通过立柱连接顶板，底板上端设有下托板，步进电机A与变速齿箱通过旋转连杆连接，并固定于顶板，变速齿箱连接固定螺母，旋转连杆低端设有上托板，立柱一侧设有支撑板，支撑板上端设有电机，电机通过连杆使滑块在滑轨上运动，滑块连接支撑杆，支撑杆前端连接螺母，丝杆穿过螺母，丝杆前端设有刀片，后端连接步进电机B，上托班与下托板中放置土体，步进电机A通过变速齿箱变速后带动旋转连杆转动，电机带动连杆运动，滑块通过连杆运动带动支撑杆上下运动，促使刀片纵向移动，步进电机B带动丝杆转动后刀片切割土体，完成切削的动作，具有减小对土体扰动，使试样尺寸规整，缩短制备时间的优点。
【IPC分类】G01N1-28
【公开号】CN204514682
【申请号】CN201520187395
【发明人】张琨, 焦传奇, 由临东, 王真, 王群
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年3月31日