穿心锤式击实仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种穿心锤式击实仪，包括穿心锤、链条、电机、丝杆、模具、竖杆、底座和控制器，在底座上方安装有支撑板和模具，支撑板顶部装有空心管，竖杆置于穿心锤和空心管内，一端固定在平板上，另一端与穿入空心管的连接杆固连，连接杆用螺栓固连两根挡杆，挡杆置于支撑杆端部环夹内，支撑杆固定在支撑板上；两传动链条连接两组上、下齿轮，下齿轮连接齿轮电机；在底座下方安装有电机，电机轴和丝杆上都装有锥齿轮，两咬合的锥齿轮带动传动机构中螺母转动，丝杆顶着模具底板；控制器带显示屏通过电缆与两电机连接。本击实仪结构简单，使用方便，性价比高，可应用于岩土工程研究、教学及生产，满足岩土工程试验中制备密度均匀试样的需要。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种穿心锤式击实仪，是一种土工制样仪器。
技术介绍
人们进行室内试验制备样品，或者原位测试标贯、重力触探等，都普遍应用了重锤 夯击土体的原理，击实仪就是一种古老的制样仪器。目前这种仪器在科研、教学、生产等领 域使用非常普遍，而且原理非常简单，容易为人们所接受。但是现有的击实仪器也存在一些 致命弱点(1)击锤面积小于土样横截面积，无论底盘转速如何均勻、精确，样品密度、含水 量不可能均勻，平整度也很差；(2)在现有仪器基础上，如果扩大击锤面积，可以在一定程 度上使得密度、含水量均勻性以及平整度得到改善，但是当击锤面积达到某一临界值时，无 法通过夯击使土体中含有水、气等介质体积减小、逸散，从而击实土体，而且面积过大容易 粘粘样品，难以制样。针对上述问题，对现有的击实仪进行改进，具有现实的应用价值。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有结构简单、能改变传统击实仪中采用人工举 起重锤的方式，同时制样方便、快捷、高效、成本低，技术性能较好，性价比高，便于维护保养 的穿心锤式击实仪。本技术为了达到上述目的，提供一种穿心锤式击实仪，包括穿心锤、电机、丝 杆、模具、竖杆、底座和控制器，在底座上方安装有支撑板和模具，支撑板顶部一侧安装有空 心管；竖杆置于穿心锤和空心管内，一端固定在圆形平板上，另一端与穿入空心管的连接杆 通过螺栓固连；连接杆通过螺栓固连两根挡杆，挡杆的竖直段置于支撑杆端部的固定环或 固定夹中，挡杆可随竖杆上下滑动，支撑杆固连在支撑板上；两传动链条连接两组上齿轮和 下齿轮，下齿轮与齿轮电机连接，上、下齿轮均固定在支撑板上；在底座下方安装有电机，电 机轴上连接有锥齿轮，丝杆上也连接有锥齿轮，两个锥齿轮咬合着带动传动机构中的螺母 转动，丝杆顶端顶着模具底板；带显示屏的控制器通过电缆与两电机连接。所述的穿心锤在锤体外周对称设有两个挡块。所述的竖杆上有滑槽，空心管上开有条形槽孔。竖杆上的滑槽用于调节挡杆的高 度，空心管用于保证穿过空心锤的竖杆保持竖直状态，空心管上的条形槽孔使挡杆可以与 穿过穿心锤的竖杆一起上下运动。所述的挡杆为可伸缩的挡杆，挡杆的两竖直段中部设有一弧形过渡段。通过调节 挡杆的长度和与竖杆连接处的高度来改变穿心锤下落的起始高度，这样就可以根据要求改 变土样的受力大小；也可以通过更换不同型号的穿心锤来改变土样的受力大小。所述的传动链条有两条，同步连接有1 5个搭板，每个搭板上方安装有挡板。本 技术击实仪挡块、搭板、挡板、链条和挡杆必须是成对出现的，因为有成对挡块可以扶 正穿心锤，成对搭板在举升穿心锤时举升力均勻，举升摩擦阻力最小。本技术击实仪利用连接于两传动链条上的搭板举起穿心锤，挡板用于扶持搭板。当搭板跟随链条运转进入上升段时，上行中搭板有一端先抵住挡杆的竖直段，待其另一 端触及到穿心锤后，借助穿心锤外周所设的挡块举起穿心锤继续上行，当搭板上行超过挡 杆的竖直段进入弧形段后，搭板的一端因为失去了挡杆的抵制力作用而发生翻转，自动释 放穿心锤，使穿心锤沿着竖杆自由落下。由于挡杆和穿过穿心锤的连接杆固连，使挡杆间接 与竖杆连接在一起，二者总是随着模具中的圆形平板一起向下运动，从而保证穿心锤每次 自由下落的高度差相同，使土样每次收到的击打力均勻一致。所述的平板与竖杆的一端固连，当穿心锤沿着竖杆自由落下时总是落在模具中的 平板上，利用穿心锤循环竖直的击打平板，从而将穿心锤下落时的冲击力均勻的施加于土 体，通过不断的夯击，可以制得密度、含水量均勻，表面平整度较好的试样。圆形平板与土体 接触，既使土体受力均勻，又有效的解决了传统击实方法中土样粘粘重锤的问题。所述的盛料模具，其尺寸与型号可以根据试样的要求调换。本技术穿心锤式击实仪工作过程是制样前，通过控制器预置好击实仪的击 打频率、击打次数等信息，通过显示器显示，并可以根据显示器上的提示信息进行相关操 作；启动齿轮电机，齿轮电机带动位于两根链条底端的两个齿轮同步转动，齿轮带动 链条开始转动；由于两根链条上在对应位置安装有搭板，搭板随链条一起运动，待其中两搭 板同步接触穿心锤两侧的挡块后，两挡板一端将穿心锤举起，另一端被紧紧的抵在各自的 挡杆上；随着链条的运动，穿心锤被举起，待举升到两挡杆弧形过渡段后，搭板的一端因为 失去了挡杆的抵制力作用而发生翻转，穿心锤随即沿着竖杆自由落下，砸向模具中的圆形 平板；待下一个搭板的一端与穿心锤两侧的挡块再次接触时，将穿心锤再次举起，如此往 复。搭板运动到链条的另一侧时，由于两侧的力矩不平衡，将发生翻转，为使其翻转的程度 不至于过大而再次运动到下齿轮时被卡住，故在搭板上方的链条上设置一挡板，在搭板运 动到链条的另一侧时起到扶持作用，保证搭板能顺利通过下齿轮并举起穿心锤。穿心锤每一次击打圆形平板后，由于土样受力，体积压缩，平板会下移，由于挡杆 的顶端通过连接杆与穿过穿心锤的竖杆相连，且空心管上开有条形槽孔，使挡杆可以与穿 过穿心锤的竖杆一起向下运动，从而严格保证了挡杆上的弧形位置与模具中圆形平板上表 面的相对高度不变，使得穿心锤每一次下落时的高差保持不变，土样每次受力大小一致。试样达到预定的击实次数后，手动拉起竖杆及与其连接的平板、穿心锤，使竖杆挂 接于空心管滑槽的上；再通过控制器启动位于底座下方的电机，通过连接于电机轴上的锥 齿轮的传动作用，带动丝杆传动机构中的螺母转动，从而使丝杆缓慢上升，带动连接于丝杆 顶端的模具底板向上运动，将试样缓缓推出模具；待取走试样后再次按下相应按钮，底板下 方的电机在控制器的作用下反向运动，使与丝杆连接的模具底板归复到模具底端的位置。本技术穿心锤式击实仪具有如下的优点1、本击实仪利用中空的穿心锤竖直的循环击打置于模具中的平板，从而将穿心锤 重力下落时的冲击力均勻地施加于土体，通过不断的夯击，可以制得密度、含水量均勻，表 面平整度较好的试样。圆形平板与土体接触，既使土体受力均勻，又有效的解决了传统击实 方法中土样粘粘重锤的问题；2、本击实仪采用电机带动链条传动的方式往复举起穿心锤并使其自由下落，一改 传统击实仪中人工举起重锤的方式，有效地解放了劳动力，提高了生产效率；3、本击实仪可以通过控制器来控制电机的运动状态带动链条传动，在实验前可以 通过显示器的提示信息用按键预置击实仪的击打频率、击打次数等信息，自动完成试样的 击实，制好的试样可以通过安装在底座下端的电机带动丝杆顶出试样实现自动脱模。4、本击实仪结构简单，维护使用方便，其性价比高，可广泛应用于岩土工程科学研 究、教学实践及生产领域，以满足岩土工程试验中物理力学指标测定时，制备密度均勻的试 样的需要，同时可以较大的提升土工制样的效率。附图说明图1为本技术穿心锤式击实仪总体结构剖面示意图。图2为图1中连接杆8与挡杆11连接的结构放大示意图。上述图中1穿心锤、2挡块、3搭板、4挡板、5空心管、6竖杆上的滑槽、7螺栓、8连 接杆、9支撑板、10支撑杆、11挡杆、12链条、13下齿轮、14上齿轮、15电机、16锥齿轮、17丝 杆、18模具底板、19轴承、20螺杆、21模具、22平板、23竖杆、24显示屏、25控制器、26底座、 27电缆。具体实施方式下面以具体实施例结合附图对本技术作进一步说明本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种穿心锤式击实仪，包括穿心锤、电机、丝杆、模具、竖杆、底座和控制器，其特征在于：在底座上方安装有支撑板和模具，支撑板顶部一侧安装有空心管；竖杆置于穿心锤和空心管内，一端固定在圆形平板上，另一端与穿入空心管的连接杆通过螺栓固连；连接杆通过螺栓固连两根挡杆，挡杆的竖直段置于支撑杆端部的固定环或固定夹中，挡杆可随竖杆上下滑动，支撑杆固连在支撑板上；两传动链条连接两组上齿轮和下齿轮，下齿轮与齿轮电机连接，上、下齿轮均固定在支撑板上；在底座下方安装有电机，电机轴上连接有锥齿轮，丝杆上也连接有锥齿轮，两个锥齿轮咬合着带动传动机构中的螺母转动，丝杆顶端顶着模具底板；带显示屏的控制器通过电缆与两电机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯天顺，侯天梁，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]