一種土樣擊實器的製造方法
2023-07-06 15:08:36 1
一種土樣擊實器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種土樣擊實器，包括至少一個中心穿孔的重錘、擊實棒、壓力承載部。壓力承載部包括中心穿孔的上壓力承載盤、中心穿孔的薄片和下壓力承載盤；薄片固定連接在下壓力承載盤上，上壓力承載盤和薄片之間通過彈簧將二者固定連接，下壓力承載盤上裝有壓力傳感器和壓力顯示器。擊實棒穿過上壓力承載盤、彈簧、薄片、與下壓力承載盤固定連接。本實用新型克服了傳統擊實器製備土樣強度不均、高度不一的不足，可得到多個具有一定強度的土樣。
【專利說明】一種土樣擊實器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於土壤學的土壤物理分析及土力學的擊實試驗領域，具體涉及一種土力學中土樣的擊實試驗設備。
【背景技術】
[0002]三軸壓縮實驗廣泛用於巖土工程中，涉及土體強度等物理力學參數的確定。在利用三軸壓縮實驗測定土體的物理力學指標時，土樣的製備是該實驗能否準確測出所需土體物理力學指標的關鍵，所製備的土樣要求具有一定的表面平整度、強度和韌性。擊實力大小不同，擊實次數不同，所製備的土樣強度相差較大，故所測出的土體物理力學參數的誤差較大。
[0003]目前，實驗室使用的擊實器多由重錘，擊實棒，壓力承載盤構成，手持重錘到達一定高度，使其自由下落，重錘敲擊壓力承載盤使土樣擊實，但所製備的土樣強度難以量化，完全憑經驗去控制重錘下落的高度和次數，由此，難免會造成所制的土樣強度不均，高度不一，難以得到多個所需強度土樣，影響三軸壓縮實驗測定土的物理力學指標的準確性。
實用新型內容
[0004]本實用新型目的在於提供一種土樣擊實器，以解決上述問題。
[0005]本實用新型提供了一種土樣擊實器，包括至少一個中心穿孔的重錘、擊實棒、壓力承載部，其特徵在於:其中，壓力承載部包括中心穿孔的上壓力承載盤、中心穿孔的薄片和下壓力承載盤；薄片固定連接在下壓力承載盤上，下壓力承載盤上裝有壓力傳感器和壓力顯示器，下壓力承載盤和薄片固定連接的區域為貼合區域，下壓力承載盤和薄片非接觸區域為外圍區域，壓力傳感器安裝在下壓力承載盤和薄片中間的貼合區域，壓力顯示器安裝在外圍區域。
[0006]上壓力承載盤和薄片之間通過彈簧將二者固定連接，擊實棒自上而下，穿過上壓力承載盤、彈簧、薄片、與下壓力承載盤固定連接。
[0007]另外，本實用新型的土樣擊實器還具有這樣的特徵:彈簧長度為薄片上方擊實棒長度的1/2-1/5，優選1/3-1/4，使用時，中心穿孔的重錘從上壓力承載盤上方套入擊實棒。
[0008]實用新型作用與效果
[0009]根據本實用新型提供的土樣擊實器的構造，由於在下壓力承載盤上設置有壓力傳感器及壓力顯示器，可計算得到所擊打土樣的強度，直觀的得到一系列強度均一的土樣。
[0010]另外，由於在下壓力承載盤與彈簧之間設置一薄片，使壓力傳感器及土樣受力均勻，提高結果的準確性，在上壓力承載盤和薄片之間設置一彈簧，可減緩對下壓力承載盤的衝擊，起到保護壓力傳感器和壓力顯示器的作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型在實施例中的土樣擊實器結構示意圖；[0012]圖2為本實用新型在實施例中的土樣擊實器上部結構示意圖；以及
[0013]圖3為本實用新型在實施例中的土樣擊實器下部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0015]如圖1所示的土樣擊實器的結構示意圖，結合圖2和圖3，本實施例提供的土樣擊實器I為:包括至少一個中心穿孔的重錘16、擊實棒10以及壓力承載部，其中，壓力承載部包括中心穿孔的上壓力承載盤11、中心穿孔的薄片13和下壓力承載盤14，上壓力承載盤11和薄片13之間通過彈簧12將二者焊接連接，彈簧12的長度為薄片13上方擊實棒長度的1/3，薄片13和下壓力承載盤14焊接連接，下壓力承載盤14和薄片13固定連接的區域為貼合區域，下壓力承載盤14和薄片13非接觸區域為外圍區域，下壓力承載盤14上裝有壓力傳感器18及壓力顯示器15，壓力傳感器18安裝下壓力承載盤14和薄片13中間的貼合區域，壓力顯示器安裝在外圍區域，擊實棒10下端具有螺紋結構19，與下壓力承載盤14上的螺紋擊實棒接口 17螺紋匹配連接，使用時，根據經驗從多個重錘中選定一個重量適宜的重錘16，從上壓力承載盤11上方裝入擊實棒10。
[0016]取待製備土樣，將下壓力承載盤平放於在裝好待製備土樣的三瓣膜上，保持擊實器I與三瓣膜處於同一條直線，根據所需土樣強度的理論值I及土樣底面積S計算得到所需理論壓力P，根據經驗從多個重錘中選定一個重量適宜的重錘16，根據重錘16的質量m、彈簧12彈力F及所需理論壓力P，計算出重錘16下降高度h和擊打的次數n，將重錘16放置到擊實棒高度h處，使其自然降落，重錘下落至下壓力承載盤14上時，壓力顯示器15的顯示數Sp1，再次將重錘提升至相同高度，使其自由下落，壓力顯示器15顯示數P2，重複該
擊打操作η次，得到η個pn (n e [1，η] ), 土樣受到擊打的總壓力為P總=PjP2+......+ρη，所
製得土樣的強度為Ι.=Ρ,6/S，所製備土樣強度與所需土樣強度的理論值誤差為1?/1，如果誤差範圍在該土樣誤差範圍之內，即得到所需強度的土樣。對其他土樣依次進行該操作，即可得到一組相同強度的土樣。
[0017]實施例作用與效果
[0018]根據本實用新型提供的土樣擊實器的構造，由於在下壓力承載盤上設置有壓力傳感器及壓力顯示器，可計算得到所擊打土樣的強度，得到一系列強度均一的土樣。
[0019]由於在下壓力承載盤與彈簧之間設置一薄片，使壓力傳感器及土樣受力均勻，提高結果的準確性，在上壓力承載盤和薄片之間設置彈簧，可減緩對下壓力承載盤的衝擊，起到保護壓力傳感器和壓力顯示器的作用。
[0020]本實用新型的土樣擊實器彈簧長度的還可以設置為薄片上方擊實棒長度的1/2至1/5之間的任意位置。
[0021]當然本實用新型所涉及的土樣擊實器並不僅僅限定於上述實施例中的結構。以上內容僅為本實用新型構思下的基本說明，而依據本實用新型的技術方案所作的任何等效變換，均應屬於 本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種土樣擊實器，用於土力學實驗中製備所需土樣，包括中心穿孔的重錘組、擊實棒以及壓力承載部，其特徵在於: 其中，所述壓力承載部包括中心穿孔的上壓力承載盤、中心穿孔的薄片和下壓力承載盤； 所述薄片固定連接在所述下壓力承載盤上，所述上壓力承載盤和所述薄片之間通過彈黃將二者固定連接； 所述下壓力承載盤上裝有壓力傳感器和壓力顯示器，所述壓力顯示器顯示所述重錘擊打所述土樣的壓力； 所述擊實棒穿過所述上壓力承載盤、所述彈簧、所述薄片、與所述下壓力承載盤固定連接; 所述重錘從所述上壓力承載盤上方套入所述擊實棒。
2.根據權利要求1所述土樣擊實器，其特徵在於: 其中，所述下壓力承載盤和所述薄片固定連接的區域為貼合區域，所述下壓力承載盤和所述薄片非接觸區域為外圍區域； 所述壓力傳感器安裝在所述下壓力承載盤和所述薄片中間的所述貼合區域，所述壓力顯示器安裝在所述外圍區域。
3.根據權利要求1所述土樣擊實器，其特徵在於: 其中，所述彈簧長度為所述薄片上方所述擊實棒長度的1/2-1/5。
【文檔編號】G01N1/28GK203534882SQ201320690461
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月4日 優先權日:2013年11月4日
【發明者】康帥, 劉佳, 丁勇, 張騰瑜, 翟福寧 申請人:上海理工大學