專利名稱：土工試驗環刀土樣壓出機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種土工試驗用設備，特別是一種土工試驗環刀土樣壓出機。
背景技術：
在土工試驗中，環刀是依據水利行業標準SL370-2006《土工試驗儀器環刀》制造的標準土樣制備工具，具有規定直徑、高度、厚度、刃角，一般與土工試驗儀器配套使用，也可單獨使用。與土工試驗儀器配合，可進行滲透試驗、固結試驗、黃土濕陷試驗、剪切試驗。 單獨使用可測定水利、交通、建設等工程現場土樣的密度，計算壓實度，評價工程施工質量。 其形狀和結構如圖2所示，由圓環狀環刀體01、環刀體下口的刀口 02組成；取樣后的需要檢測的土樣03被充填在環刀內腔。在檢測時必須將被充填在環刀內腔的土樣，從環刀內腔挖出。現有的方法是檢測人員手工使用挖掘工具、配合敲擊工具，耗時費力才能從環刀內腔取出檢測用土樣。采用上述現有技術的方法，一方面耗時費力，不但操作需要較大的勞動強度，而且從環刀內腔取出檢測用土樣耗費時間長，嚴重影響檢測工作效率；另一方面，檢測人員手工使用挖掘工具、 配合敲擊工具的取樣過程中，往往會致使環刀變形；刀口卷曲甚至損壞。由于環刀是取樣量具，它的尺寸必須符合標準規定，變形和損壞的環刀只能報廢而造成浪費。也有嘗試使用電動脫模機或千斤頂推出器，將檢測用土樣自下往上從環刀內腔推出，其效果均是不但仍然耗費相當長的時間，導致檢測工作效率低下；而且因為不是配套使用于從環刀內取出土樣的專用設備，實際造成“大馬拉小車”的設備和能源浪費。由此可見，研究并設計一種配套使用于從環刀內取出土樣的，省時省力因而大幅度提高了檢測工作效率和降低了勞動強度，而又不會導致環刀變形損壞的土工試驗環刀土樣壓出機是必要的。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，研究并設計一種配套使用于從環刀內取出土樣的，省時省力因而大幅度提高了檢測工作效率和降低了勞動強度，而又不會導致環刀變形損壞的土工試驗環刀土樣壓出機。本發明的目的是這樣實現的一種土工試驗環刀土樣壓出機，包括機體，位于機體下部的工作架，位于機體上部的氣缸，配合于氣缸運行的電磁閥，經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計有位于架面上的出樣孔，位于出樣孔上邊緣的圓形環刀置放槽，沿環刀置放槽上邊緣設置的半圓形環刀靠模；所述的氣缸內活塞中心固定有伸出氣缸下端的沖壓軸，沖壓軸下端部設有聯結螺釘，經聯結螺釘固定于沖壓軸下端的圓柱形沖壓頭；所述的電磁閥上設計有連通于氣缸內活塞上部的工作輸氣管， 連通于氣缸內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線；所述的氣源處理組件由為連接于壓縮空氣氣源設置的進氣接口，連通于進氣接口的水汽過濾器，連通于進氣接口的壓強顯示表，配合壓強顯示表對進氣壓強調節用調壓閥組成；所述的電氣控制箱設計有手動開關，腳控開關，保壓時間調節旋鈕。本發明的目的還可以采取如下進一步措施來實現所述的出樣孔孔徑與土工試驗環刀的內徑相等。其技術效果是充填在環刀內腔的土樣在沖壓頭的沖壓下，得以順利地穿過出樣孔掉落于工作架下底面，以便檢測人員取出檢測。所述的環刀置放槽槽底寬度與土工試驗環刀的厚度相等。所述的環刀靠模的內徑與土工試驗環刀的外徑相等。其技術效果是檢測人員得以方便地將帶有土樣的環刀外周靠緊環刀靠模，順利地置放于環刀置放槽內。一方面，實現了帶有土樣的環刀與出樣孔-環刀置放槽-環刀靠模同軸配置；另一方面，實現了環刀內腔的土樣在沖壓頭的沖壓下，得以順利地穿過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環刀的內徑小10-20%。其技術效果是一方面保證了環刀內腔的土樣在沖壓頭足夠大的壓力沖壓下，得以順利地穿過出樣孔掉落于工作架下底面；另一方面這樣的設計維持了沖壓頭下沖接觸環刀內腔的土樣時與環刀內腔存在足夠大的間隙，既不會引起環刀變形或損壞，也允許重復使用的環刀即使存在不大的變形或刀口卷曲，仍然可以使用本發明順利壓出其內腔的土樣。所述的出樣孔-環刀置放槽-環刀靠模均與沖壓軸-沖壓頭同軸配置。亦即，出樣孔、環刀置放槽、環刀靠模的虛擬軸與沖壓軸-沖壓頭的的轉軸重合于同一條垂直線上。 其技術效果是保證了沖壓頭在氣缸運行時，沖壓軸-沖壓頭垂直向下沖壓置放于環刀置放槽內的環刀內腔土樣時，得以順利地穿過出樣孔掉落于工作架下底面。所述的沖壓軸-沖壓頭下行接觸環刀內土樣后的行程大于采有土樣的環刀的高度。其技術效果是確保下行的沖壓頭能將環刀內土樣向下沖壓出環刀內腔。所述的氣缸的保壓時間大于沖壓軸-沖壓頭的下行接觸環刀內土樣后的行程所需要的時間。其技術效果是確保下行的沖壓頭在沖壓環刀內土樣過程中維持足夠的壓力， 將環刀內土樣向下順利沖壓出環刀內腔。所述的由調壓閥調節壓強的壓縮進氣，經電磁閥-工作輸氣管進入氣缸內活塞上部，推動沖壓軸-沖壓頭下行沖壓于環刀內土樣上面的最小工作壓力，大于環刀內土樣與環刀內腔的最大附著力。其技術效果是確保下行的沖壓頭在沖壓環刀內土樣時具有足夠大的壓力，克服環刀內土樣與環刀內腔的附著力，將環刀內上樣向下順利沖壓出環刀內腔。本發明實施后得到的土工試驗環刀土樣壓出機，經試用，與現有技術相比顯示了如下有益效果1、成倍提高了檢測工作效率。表1列出了現有技術的三種方法與本發明完成從環刀內取出土樣的實用時間和平均耗費時間，從中可以清楚地說明與現有技術相比平均減少取樣時間92. 7%，從而大幅度地提高了檢測工作效率表1 從環刀(內徑70mm、高52mm)內取出土樣的實際耗時和平均耗時表時間(單
位秒)
權利要求
1.一種土工試驗環刀土樣壓出機，包括機體(1)，位于機體下部的工作架0)，位于機體上部的氣缸(3)，配合于氣缸運行的電磁閥G)，經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——所述的工作架上設計有位于架面上的出樣孔(21)，位于出樣孔上邊緣的圓形環刀置放槽(22)，沿環刀置放槽上邊緣設置的半圓形環刀靠模03)；——所述的氣缸內活塞中心固定有伸出氣缸下端的沖壓軸(31)，沖壓軸下端部設有聯結螺釘(32)，經聯結螺釘固定于沖壓軸下端的圓柱形沖壓頭(33)；——所述的電磁閥上設計有連通于氣缸內活塞上部的工作輸氣管(41)，連通于氣缸內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線G4)；——所述的氣源處理組件由為連接于壓縮空氣氣源設置的進氣接口(51)，連通于進氣接口的水汽過濾器(52)，連通于進氣接口的壓強顯示表(53)，配合壓強顯示表對進氣壓強調節用調壓閥(54)組成；——所述的電氣控制箱設計有手動開關(61)，腳控開關(62)，保壓時間調節旋鈕 (63)。
2.根據權利要求1所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的出樣孔孔徑與土工試驗環刀的內徑相等。
3.根據權利要求1所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的環刀置放槽02) 槽底寬度與土工試驗環刀的厚度相等。
4.根據權利要求1所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的環刀靠模03)的內徑與土工試驗環刀的外徑相等。
5.根據權利要求1所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的沖壓頭(3 的外徑比土工試驗環刀的內徑小10-20%。
6.根據權利要求1-5任1項所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的出樣孔 Ol)-環刀置放槽02)-環刀靠模03)均與沖壓軸(31)-沖壓頭(33)同軸配置。
7.根據權利要求1所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的沖壓軸(31)-沖壓頭(3 的下行接觸環刀內土樣后的行程大于采有土樣的環刀的高度。
8.根據權利要求1或7所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的氣缸(3)的保壓時間大于沖壓軸(31)-沖壓頭(33)的下行接觸環刀內土樣后的行程所需要的時間。
9.根據權利要求1或7所述的土工試驗環刀土樣壓出機，其特征是所述的由調壓閥 (54)調節壓強的壓縮進氣，經電磁閥G)-工作輸氣管Gl)進入氣缸(3)內活塞上部，推動沖壓軸(31)-沖壓頭(33)的下行沖壓于環刀內土樣上面的最小工作壓力，大于環刀內土樣與環刀內腔的最大附著力。
全文摘要
土工試驗環刀土樣壓出機。屬一種土工試驗用設備。包括機體，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計有出樣孔，環刀置放槽，環刀靠模；所述的氣缸內活塞中心固定有伸出氣缸下端的沖壓軸，沖壓軸下端經聯結螺釘固定有圓柱形沖壓頭；所述的電磁閥上設計有工作輸氣管，回程輸氣管，供氣管，電氣連接用導線所述的氣源處理組件由進氣接口，水汽過濾器，壓強顯示表，調壓閥組成；所述的電氣控制箱設計有手動開關，腳控開關，保壓時間調節旋鈕。與手工挖掘敲擊的現有技術相比平均減少取樣時間92.7％，從而大幅度地提高了檢測工作效率、降低了勞動強度；還避免了手工挖掘敲擊導致的環刀變形，刀口卷曲甚至損壞。
文檔編號G01N1/02GK102288446SQ20111026984
公開日2011年12月21日 申請日期2011年9月14日 優先權日2011年9月14日
發明者喬清理, 李選, 章棣華, 蔣永才 申請人:鎮江市丹徒區建筑工程質量檢測中心