專利名稱：土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種土工試驗(yàn)用設(shè)備，特別是一種土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)。
背景技術(shù)：
在土工試驗(yàn)中，環(huán)刀是依據(jù)水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SL370-2006《土工試驗(yàn)儀器環(huán)刀》制造的標(biāo)準(zhǔn)土樣制備工具，具有規(guī)定直徑、高度、厚度、刃角，一般與土工試驗(yàn)儀器配套使用，也可單獨(dú)使用。與土工試驗(yàn)儀器配合，可進(jìn)行滲透試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)、黃土濕陷試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)。 單獨(dú)使用可測(cè)定水利、交通、建設(shè)等工程現(xiàn)場(chǎng)土樣的密度，計(jì)算壓實(shí)度，評(píng)價(jià)工程施工質(zhì)量。 其形狀和結(jié)構(gòu)如圖2所示，由圓環(huán)狀環(huán)刀體01、環(huán)刀體下口的刀口 02組成；取樣后的需要檢測(cè)的土樣03被充填在環(huán)刀內(nèi)腔。在檢測(cè)時(shí)必須將被充填在環(huán)刀內(nèi)腔的土樣，從環(huán)刀內(nèi)腔挖出。現(xiàn)有的方法是檢測(cè)人員手工使用挖掘工具、配合敲擊工具，耗時(shí)費(fèi)力才能從環(huán)刀內(nèi)腔取出檢測(cè)用土樣。采用上述現(xiàn)有技術(shù)的方法，一方面耗時(shí)費(fèi)力，不但操作需要較大的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且從環(huán)刀內(nèi)腔取出檢測(cè)用土樣耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響檢測(cè)工作效率；另一方面，檢測(cè)人員手工使用挖掘工具、 配合敲擊工具的取樣過(guò)程中，往往會(huì)致使環(huán)刀變形；刀口卷曲甚至損壞。由于環(huán)刀是取樣量具，它的尺寸必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，變形和損壞的環(huán)刀只能報(bào)廢而造成浪費(fèi)。也有嘗試使用電動(dòng)脫模機(jī)或千斤頂推出器，將檢測(cè)用土樣自下往上從環(huán)刀內(nèi)腔推出，其效果均是不但仍然耗費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，導(dǎo)致檢測(cè)工作效率低下；而且因?yàn)椴皇桥涮资褂糜趶沫h(huán)刀內(nèi)取出土樣的專用設(shè)備，實(shí)際造成“大馬拉小車”的設(shè)備和能源浪費(fèi)。由此可見(jiàn)，研究并設(shè)計(jì)一種配套使用于從環(huán)刀內(nèi)取出土樣的，省時(shí)省力因而大幅度提高了檢測(cè)工作效率和降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，而又不會(huì)導(dǎo)致環(huán)刀變形損壞的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)是必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，研究并設(shè)計(jì)一種配套使用于從環(huán)刀內(nèi)取出土樣的，省時(shí)省力因而大幅度提高了檢測(cè)工作效率和降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，而又不會(huì)導(dǎo)致環(huán)刀變形損壞的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，包括機(jī)體，位于機(jī)體下部的工作架，位于機(jī)體上部的氣缸，配合于氣缸運(yùn)行的電磁閥，經(jīng)送氣管連接于電磁閥的氣源處理組件，與電磁閥電氣連接的電氣控制箱，其特征是所述的工作架上設(shè)計(jì)有位于架面上的出樣孔，位于出樣孔上邊緣的圓形環(huán)刀置放槽，沿環(huán)刀置放槽上邊緣設(shè)置的半圓形環(huán)刀靠模；所述的氣缸內(nèi)活塞中心固定有伸出氣缸下端的沖壓軸，沖壓軸下端部設(shè)有聯(lián)結(jié)螺釘，經(jīng)聯(lián)結(jié)螺釘固定于沖壓軸下端的圓柱形沖壓頭；所述的電磁閥上設(shè)計(jì)有連通于氣缸內(nèi)活塞上部的工作輸氣管， 連通于氣缸內(nèi)活塞下部的回程輸氣管，連通于氣源處理組件的供氣管，與電氣控制箱之間電氣連接用導(dǎo)線；所述的氣源處理組件由為連接于壓縮空氣氣源設(shè)置的進(jìn)氣接口，連通于
3進(jìn)氣接口的水汽過(guò)濾器，連通于進(jìn)氣接口的壓強(qiáng)顯示表，配合壓強(qiáng)顯示表對(duì)進(jìn)氣壓強(qiáng)調(diào)節(jié)用調(diào)壓閥組成；所述的電氣控制箱設(shè)計(jì)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，腳控開(kāi)關(guān)，保壓時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕。本實(shí)用新型的目的還可以采取如下進(jìn)一步措施來(lái)實(shí)現(xiàn)所述的出樣孔孔徑與土工試驗(yàn)環(huán)刀的內(nèi)徑相等。其技術(shù)效果是充填在環(huán)刀內(nèi)腔的土樣在沖壓頭的沖壓下，得以順利地穿過(guò)出樣孔掉落于工作架下底面，以便檢測(cè)人員取出檢測(cè)。所述的環(huán)刀置放槽槽底寬度與土工試驗(yàn)環(huán)刀的厚度相等。所述的環(huán)刀靠模的內(nèi)徑與土工試驗(yàn)環(huán)刀的外徑相等。其技術(shù)效果是檢測(cè)人員得以方便地將帶有土樣的環(huán)刀外周靠緊環(huán)刀靠模，順利地置放于環(huán)刀置放槽內(nèi)。一方面，實(shí)現(xiàn)了帶有土樣的環(huán)刀與出樣孔-環(huán)刀置放槽-環(huán)刀靠模同軸配置；另一方面，實(shí)現(xiàn)了環(huán)刀內(nèi)腔的土樣在沖壓頭的沖壓下，得以順利地穿過(guò)出樣孔掉落于工作架下底面。所述的沖壓頭的外徑比土工試驗(yàn)環(huán)刀的內(nèi)徑小10-20%。其技術(shù)效果是一方面保證了環(huán)刀內(nèi)腔的土樣在沖壓頭足夠大的壓力沖壓下，得以順利地穿過(guò)出樣孔掉落于工作架下底面；另一方面這樣的設(shè)計(jì)維持了沖壓頭下沖接觸環(huán)刀內(nèi)腔的土樣時(shí)與環(huán)刀內(nèi)腔存在足夠大的間隙，既不會(huì)引起環(huán)刀變形或損壞，也允許重復(fù)使用的環(huán)刀即使存在不大的變形或刀口卷曲，仍然可以使用本實(shí)用新型順利壓出其內(nèi)腔的土樣。所述的出樣孔-環(huán)刀置放槽-環(huán)刀靠模均與沖壓軸-沖壓頭同軸配置。亦即，出樣孔、環(huán)刀置放槽、環(huán)刀靠模的虛擬軸與沖壓軸-沖壓頭的的轉(zhuǎn)軸重合于同一條垂直線上。 其技術(shù)效果是保證了沖壓頭在氣缸運(yùn)行時(shí)，沖壓軸-沖壓頭垂直向下沖壓置放于環(huán)刀置放槽內(nèi)的環(huán)刀內(nèi)腔土樣時(shí)，得以順利地穿過(guò)出樣孔掉落于工作架下底面。所述的沖壓軸-沖壓頭下行接觸環(huán)刀內(nèi)土樣后的行程大于采有土樣的環(huán)刀的高度。其技術(shù)效果是確保下行的沖壓頭能將環(huán)刀內(nèi)土樣向下沖壓出環(huán)刀內(nèi)腔。所述的氣缸的保壓時(shí)間大于沖壓軸-沖壓頭的下行接觸環(huán)刀內(nèi)土樣后的行程所需要的時(shí)間。其技術(shù)效果是確保下行的沖壓頭在沖壓環(huán)刀內(nèi)土樣過(guò)程中維持足夠的壓力， 將環(huán)刀內(nèi)土樣向下順利沖壓出環(huán)刀內(nèi)腔。所述的由調(diào)壓閥調(diào)節(jié)壓強(qiáng)的壓縮進(jìn)氣，經(jīng)電磁閥-工作輸氣管進(jìn)入氣缸內(nèi)活塞上部，推動(dòng)沖壓軸-沖壓頭下行沖壓于環(huán)刀內(nèi)土樣上面的最小工作壓力，大于環(huán)刀內(nèi)土樣與環(huán)刀內(nèi)腔的最大附著力。其技術(shù)效果是確保下行的沖壓頭在沖壓環(huán)刀內(nèi)土樣時(shí)具有足夠大的壓力，克服環(huán)刀內(nèi)土樣與環(huán)刀內(nèi)腔的附著力，將環(huán)刀內(nèi)土樣向下順利沖壓出環(huán)刀內(nèi)腔。本實(shí)用新型實(shí)施后得到的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，經(jīng)試用，與現(xiàn)有技術(shù)相比顯示了如下有益效果1、成倍提高了檢測(cè)工作效率。表1列出了現(xiàn)有技術(shù)的三種方法與本實(shí)用新型完成從環(huán)刀內(nèi)取出土樣的實(shí)用時(shí)間和平均耗費(fèi)時(shí)間，從中可以清楚地說(shuō)明與現(xiàn)有技術(shù)相比平均減少取樣時(shí)間92. 7%，從而大幅度地提高了檢測(cè)工作效率表1從環(huán)刀(內(nèi)徑70mm、高52mm)內(nèi)取出土樣的實(shí)際耗時(shí)和平均耗時(shí)表時(shí)間(單
位秒)
權(quán)利要求1.一種土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，包括機(jī)體(1)，位于機(jī)體下部的工作架0)，位于機(jī)體上部的氣缸(3)，配合于氣缸運(yùn)行的電磁閥G)，經(jīng)送氣管連接于電磁閥的氣源處理組件 (5)，與電磁閥電氣連接的電氣控制箱(6)，其特征是——所述的工作架上設(shè)計(jì)有位于架面上的出樣孔(21)，位于出樣孔上邊緣的圓形環(huán)刀置放槽(22)，沿環(huán)刀置放槽上邊緣設(shè)置的半圓形環(huán)刀靠模03)；——所述的氣缸內(nèi)活塞中心固定有伸出氣缸下端的沖壓軸(31)，沖壓軸下端部設(shè)有聯(lián)結(jié)螺釘(32)，經(jīng)聯(lián)結(jié)螺釘固定于沖壓軸下端的圓柱形沖壓頭(33)；——所述的電磁閥上設(shè)計(jì)有連通于氣缸內(nèi)活塞上部的工作輸氣管(41)，連通于氣缸內(nèi)活塞下部的回程輸氣管(42)，連通于氣源處理組件的供氣管(43)，與電氣控制箱之間電氣連接用導(dǎo)線G4)；——所述的氣源處理組件由為連接于壓縮空氣氣源設(shè)置的進(jìn)氣接口(51)，連通于進(jìn)氣接口的水汽過(guò)濾器(52)，連通于進(jìn)氣接口的壓強(qiáng)顯示表(53)，配合壓強(qiáng)顯示表對(duì)進(jìn)氣壓強(qiáng)調(diào)節(jié)用調(diào)壓閥(54)組成；——所述的電氣控制箱設(shè)計(jì)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)(61)，腳控開(kāi)關(guān)(62)，保壓時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕 (63)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，其特征是所述的出樣孔孔徑與土工試驗(yàn)環(huán)刀的內(nèi)徑相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，其特征是所述的環(huán)刀置放槽02) 槽底寬度與土工試驗(yàn)環(huán)刀的厚度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，其特征是所述的環(huán)刀靠模03)的內(nèi)徑與土工試驗(yàn)環(huán)刀的外徑相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，其特征是所述的沖壓頭(3 的外徑比土工試驗(yàn)環(huán)刀的內(nèi)徑小10-20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任1項(xiàng)所述的土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)，其特征是所述的出樣孔 Ol)-環(huán)刀置放槽02)-環(huán)刀靠模03)均與沖壓軸(31)-沖壓頭(33)同軸配置。
專利摘要土工試驗(yàn)環(huán)刀土樣壓出機(jī)。屬一種土工試驗(yàn)用設(shè)備。包括機(jī)體，工作架，氣缸，電磁閥，氣源處理組件，電氣控制箱，其特征是所述的工作架上設(shè)計(jì)有出樣孔，環(huán)刀置放槽，環(huán)刀靠模；所述的氣缸內(nèi)活塞中心固定有伸出氣缸下端的沖壓軸，沖壓軸下端經(jīng)聯(lián)結(jié)螺釘固定有圓柱形沖壓頭；所述的電磁閥上設(shè)計(jì)有工作輸氣管，回程輸氣管，供氣管，電氣連接用導(dǎo)線；所述的氣源處理組件由進(jìn)氣接口，水汽過(guò)濾器，壓強(qiáng)顯示表，調(diào)壓閥組成；所述的電氣控制箱設(shè)計(jì)有手動(dòng)開(kāi)關(guān)，腳控開(kāi)關(guān)，保壓時(shí)間調(diào)節(jié)旋鈕。與手工挖掘敲擊的現(xiàn)有技術(shù)相比平均減少取樣時(shí)間92.7％，從而大幅度地提高了檢測(cè)工作效率、降低了勞動(dòng)強(qiáng)度；還避免了手工挖掘敲擊導(dǎo)致的環(huán)刀變形，刀口卷曲甚至損壞。
文檔編號(hào)G01N1/02GK202204697SQ20112034181
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者喬清理, 李選, 章棣華, 蔣永財(cái) 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江市丹徒區(qū)建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心