一種土樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種土樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀，屬于地質(zhì)工程巖土性質(zhì)的動(dòng)平衡測(cè)試領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在自然環(huán)境下，土體在長(zhǎng)期降雨與蒸發(fā)循環(huán)交替等物理、化學(xué)和生物因素的作用下，使得巖土體材料的力學(xué)性質(zhì)逐漸弱化，產(chǎn)生裂隙甚至裂縫，為了研宄土樣的力學(xué)性質(zhì)的變化規(guī)律，需要模擬大自然條件，觀測(cè)土體經(jīng)過多次干濕循環(huán)后其物理力學(xué)性質(zhì)的變化。
[0003]為了研宄土體在干濕循環(huán)作用下強(qiáng)度參數(shù)的折減規(guī)律，需要對(duì)試樣樣品進(jìn)行多次干濕循環(huán)操作。在土樣的干濕循環(huán)試驗(yàn)中，試樣的干燥和飽和是兩個(gè)重要的環(huán)節(jié)，飽和環(huán)節(jié)易于實(shí)現(xiàn)，但是試樣的脫濕環(huán)節(jié)耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，干擾因素多，如何讓試樣均勻脫濕，是試驗(yàn)中的一個(gè)難題。
[0004]中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?201210542086.1) “有荷作用下土工試件干濕循環(huán)試驗(yàn)儀器”公開了和一種干濕循環(huán)試驗(yàn)儀器，該干濕循環(huán)試驗(yàn)儀器包括試驗(yàn)臺(tái)、設(shè)置于試驗(yàn)臺(tái)上的土工試件三瓣模、向土工試件三瓣模中試件施加豎向壓力的加載裝置和對(duì)土工試件三瓣模中試件加熱的加熱裝置，其通過加載裝置、水缸和加熱裝置，實(shí)現(xiàn)在加載狀態(tài)下模擬土體的干濕循環(huán)變化，對(duì)土工試件的強(qiáng)度衰減規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研宄，該裝置不足之處在于該儀器需要試件在三瓣模中，試樣高度大，上下面不能調(diào)整，從而使得試樣蒸發(fā)產(chǎn)生不均勻，并且加熱系統(tǒng)溫度不可調(diào)，該設(shè)備不能解決一次多個(gè)試樣試驗(yàn)的問題；中國(guó)專利(申請(qǐng)?zhí)?201410610585.9) “一種自動(dòng)化巖樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀器”公開了一種自動(dòng)化巖樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀器，該儀器包括加熱風(fēng)干機(jī)構(gòu)、干濕循環(huán)機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)巖樣的自動(dòng)干燥和飽和，但巖樣在干燥和飽和過程中均無法翻面，因此完全干燥和飽和耗時(shí)時(shí)間長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，并提供一種可實(shí)現(xiàn)土樣翻面的干濕循環(huán)試驗(yàn)儀，該干濕循環(huán)試驗(yàn)儀可一次性處理多個(gè)土樣，耗時(shí)少、效率高。
[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案為，一種土樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀，至少包括支架、固定在支架上的升降機(jī)構(gòu)、飽和組件與恒溫蒸發(fā)組件，以及由升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的用于放置土樣的支板，恒溫蒸發(fā)組件位于飽和組件上方，飽和組件中設(shè)有土樣翻面機(jī)構(gòu)，支板位于土樣翻面機(jī)構(gòu)中；所述土樣翻面機(jī)構(gòu)包括底座、固定于底座上的兩根滑軌和2個(gè)以上安裝于兩根滑軌上的支板，所述底座包括兩根相互平行的支撐桿，兩根滑軌形狀相同并且均呈波浪線型，滑軌的兩端分別安裝于兩根支撐桿上，所述支板由用于放置土樣的透水板和固定于透水板上的兩根支桿構(gòu)成，兩根支桿分別固定于透水板兩端并且相互平行，支桿的端部套設(shè)于滑軌上并且可沿滑軌滑動(dòng)，升降機(jī)構(gòu)與底座連接并且驅(qū)動(dòng)底座沿豎直方向上下移動(dòng)。
[0007]所述底座為矩形方框，底座的兩短邊上均設(shè)有滑槽，滑軌的兩端均設(shè)有卡口，滑軌通過卡口安裝于底座的兩短邊上并且可沿滑槽滑動(dòng)。
[0008]所述底座的短邊和滑軌上均設(shè)有刻度，滑軌上設(shè)有限位夾。
[0009]所述支板的個(gè)數(shù)為波浪線型滑軌的波浪個(gè)數(shù)的兩倍，透水板為透水石。
[0010]所述支桿為伸縮桿，支桿端部設(shè)有滑塊，滑塊套設(shè)于滑軌上，伸縮桿通過滑塊安裝于滑軌上。
[0011]所述恒溫蒸發(fā)組件包括直筒和均勻固定于直筒筒壁內(nèi)側(cè)面上的2根以上相互平行的發(fā)熱元件，各發(fā)熱元件上均串聯(lián)有電源開關(guān)，直筒上設(shè)有帶顯示功能的溫度計(jì)和與各電源開關(guān)電連接的電源插頭。
[0012]所述飽和組件包括用于盛放滲濾液的馬氏瓶和帶排液閥的飽和缸，飽和缸通過帶閥門的管道與馬氏瓶連通，土樣翻面機(jī)構(gòu)位于飽和缸中。
[0013]由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的土樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀，飽和組件中設(shè)有用于土樣翻面、實(shí)現(xiàn)均勻干燥和飽和的土樣翻面機(jī)構(gòu)，升降機(jī)構(gòu)控制土樣翻面機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)，從而帶動(dòng)土樣進(jìn)入飽和組件的飽和缸或恒溫蒸發(fā)組件中進(jìn)行飽和或干燥，土樣翻面機(jī)構(gòu)的主體為兩根相互平行的波浪線型滑軌，滑軌上安裝有可沿滑軌滑動(dòng)的支板，待處理土樣放置于支板的透水板上，每個(gè)土樣的翻面由兩個(gè)支板配合完成，土樣翻面機(jī)構(gòu)放入飽和缸后，調(diào)整支板的位置使得支板上表面與飽和缸中滲濾液的水面齊平，并且確保支板均位于波浪線型滑軌的上升段和下降段上，土樣在毛細(xì)作用下進(jìn)行飽和，翻面時(shí)，將距離放置有土樣的支板最近的空閑支板沿軌道滑至放置有土樣的支板的上方，兩個(gè)支板夾緊土樣隨后共同滑至與放置有土樣的支板所在位置的臨近上升段或下降段上，土樣另一面與滲濾液接觸進(jìn)行飽和；在恒溫蒸發(fā)組件中進(jìn)行干燥時(shí)操作同上；由于土樣在干燥和飽和過程中均可翻面，因此干燥和飽和更均勻且充分，并且整體時(shí)間大大縮短。
[0014]滑軌固定于矩形方框上，矩形方框可保證土樣翻面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，減小土樣翻面機(jī)構(gòu)在移動(dòng)過程中滑軌的形變；底座的兩短邊上均設(shè)有滑槽，滑軌可沿滑槽滑動(dòng)，連接透水板與滑軌的支桿為伸縮桿，以上結(jié)構(gòu)保證兩滑軌間距可調(diào)，當(dāng)土樣質(zhì)量較大時(shí)，可所縮小兩滑軌間距使得支桿長(zhǎng)度縮小，從而減小甚至消除支桿撓度，避免土樣下部浸泡于滲濾液中引起土樣溶解。
[0015]為保證支板水平和滑軌相互平行，底座的短邊和滑軌上均設(shè)有刻度，移動(dòng)支板和滑軌時(shí)保證支板和滑軌兩端所在刻度相同即可保證支板位于水平位置或滑軌相互平行，滑軌上的限位夾用于支板的限位。
[0016]由于本發(fā)明提供的土樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀可實(shí)現(xiàn)土樣翻面，因此支撐土樣的透水板可選用吸水性能良好的透水石，吸水石僅需部分浸入滲濾液中即可吸水供土樣飽和，相比于現(xiàn)有技術(shù)使用的網(wǎng)板或孔板，網(wǎng)板或孔板開孔過大時(shí)土樣易溶解、開孔過小時(shí)干燥或飽和時(shí)間長(zhǎng)，采用吸水石支撐土樣，可避免土樣與滲濾液直接接觸而溶解。
[0017]本發(fā)明使用的恒溫蒸發(fā)組件，主體直筒上均布有多根發(fā)熱元件，并且各發(fā)熱元件通過對(duì)應(yīng)的開關(guān)獨(dú)立控制，因此土樣干燥溫度可控，溫度計(jì)用于實(shí)時(shí)測(cè)量和顯示土樣干燥溫度。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的土樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀，可通過土樣翻面機(jī)構(gòu)進(jìn)行土樣的翻面，確保土樣干燥與飽和更均勻且充分，該試驗(yàn)儀可一次性處理多個(gè)土樣，耗時(shí)少、效率高。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明提供的土樣干濕循環(huán)試驗(yàn)儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為土樣翻面機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為土樣翻面機(jī)構(gòu)的使用狀態(tài)圖一。
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