[发明专利]一种高效自动试样振动压实装置及其使用方法

权利要求书

1.一种高效自动试样振动压实装置，其特征在于，所述的自动试样振动压实装置包括振动压实器和控制器，其中振动压实器包括振动压实框架和作用组件；

所述的振动压实框架包括空心立柱(4)、上底板(2)、下底板(9)、吊环(3)、导向轴(14)、连接板(7)和拉绳位移传感器(18)；所述下底板(9)与下底板(9)平行布置，二者通过空心立柱(4)连接；所述的上底板(2)上表面设有吊环(3)，用于安装和移动设备；上底板(2)上表面还设有拉绳位移传感器(18)，用于测量作用组件的位移，得到土壤试样的高度；上底板(2)中心设有用于穿过气缸(1)的通孔；所述上底板(2)下表面与固定板(13)之间通过不少于三根的导向轴(14)连接；所述的固定板(13)为中空板状结构，中空位置用于穿过作用组件；固定板(13)外侧面对称设有多个连接板(7)，连接板(7)另一端套在空心立柱(4)上，起到加固导向轴(14)和固定板(13)的作用；

所述的作用组件包括气缸(1)、上托板(17)、下托板(15)、振动电机(16)、连接杆(5)、传力杆(6)、作用板(10)、封闭环挂钩(19)；所述气缸(1)缸体与上底板(2)固接，气缸(1)伸出杆穿过上底板(2)的中心通孔后，通过封闭环挂钩(19)与上托板(17)的顶面连接，其中封闭环挂钩(19)用于隔离作用组件和振动压实框架，防止振动电机(16)的振动传至振动压实框架；所述的上托板(17)、下托板(15)平行布置，二者之间通过连接杆(5)固接，且上托板(17)、下托板(15)、连接杆(5)作为整体位于多根导向轴(14)围成的空间之内；所述振动电机(16)设在下托板(15)上表面，下托板(15)下方竖直固定有传力杆(6)，用于将力和振动传至作用板(10)，作用板(10)设于传力杆(6)底端一侧，作用板(10)直接与土壤试样接触；

所述的控制器包括无线通讯模块和控制台；所述无线通讯模块进行远程无线信号的发射与接收；所述控制台进行本地操作，包括控制面板和台身，所述台身与气缸(1)的气缸电磁阀和振动电机的变频器电连接，所述控制面板通过电缆向控制台发送控制信号，控制台接收到信号后通过气缸电磁阀和变频器分别控制气缸和振动电机的动作。

2.根据权利要求1所述的一种高效自动试样振动压实装置，其特征在于，所述下底板(2)顶面中心固定有底座(8)，所述底座(8)的顶部套接有料筒(20)。

3.根据权利要求1所述的一种高效自动试样振动压实装置，其特征在于，所述封闭环挂钩(19)包括吊耳(22)、限位销(23)、挡叉(21)；所述挡叉(21)顶端与气缸(1)的伸出杆螺纹连接且挡叉(21)底端两侧开有圆孔；所述限位销(23)固定于挡叉(21)底端两侧的圆孔中；所述吊耳(22)底端固定在上托板(17)顶面一侧且吊耳(22)顶端与限位销连接。

4.根据权利要求1所述的一种高效自动试样振动压实装置，其特征在于，所述作用板(10)的顶面放置有配重块(11)，用于提供额外的压实力；所述限位杆(12)固定于作用板(10)的顶面，用于对配重块(11)限位。

5.一种权利要求1-4任一所述的高效自动试样振动压实装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：按要求选取料筒(20)，将料筒(20)与底座(8)连接；

S2：配置并称取松散试样放入料筒(20)内；

S3：打开控制器，设置调节振动电机的振动频率，设定第一层振动压实试样的高度，设置完成后进行振动压实实验，开启气缸使作用组件以其自重下降；

S4：当试样第一层的振动压实达到设定高度后自动停止压实，作用组件随着气缸自动提取；

S5：振动压实完成后用底面带针状结构的击实块对试样进行打毛，能够使试样的不同分层之间结合更加紧密，从而得到高质量的试样；

S6：打毛完毕后称取一定量第二层试验所需的松散试样放入料筒(20)，再次进行振动压实试验；

S7：重复步骤S5和步骤S6，直到最后一层试样振动压实完毕后，得到带模试样；

S8：将套筒(20)松开，取出并将土样削平，将套筒(20)从左右两侧取开，拿出土壤试样。