專利名稱:用以測試土體容重的取土儀的制作方法
本發(fā)明涉及土工測試，特別是用以測試土體容重的取土儀。
土體容重測試用的土樣，通常是將一個(gè)套筒平放在鏟平的土層上，用人工錘擊將其打入土中，再用鐵鍬挖起裝滿土的套筒，修平其兩端的余土而取得。測試時(shí)，要將土樣連同套筒一起測重，再按容量公式計(jì)算方法，得出土樣的物理數(shù)值。操作和計(jì)算較為麻煩，且由于人工錘擊刀容易左右偏斜，土樣因側(cè)向阻力受到壓縮，使土體量本身的容重因擾動(dòng)而產(chǎn)生誤差，影響測試精度，其次錘擊時(shí)環(huán)刀容易變形損壞，同時(shí)卸套筒時(shí)土樣即被破壞，因而這種取土裝置存在著取樣慢、環(huán)刀消耗大，且土樣質(zhì)量不能保證的缺陷。
本發(fā)明的目的是提供一種可直接取樣的取土儀，它能消除土樣誤差，裝土樣的取土環(huán)刀裝拆容易，使用方便，可連續(xù)取樣。
本發(fā)明提供的取土儀有一可旋轉(zhuǎn)并同時(shí)升降的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)被裝在取土儀的機(jī)架內(nèi)，并連接一個(gè)可直接取樣的取土裝置。該取土裝置由切土環(huán)刀，取土環(huán)刀，以及刀盤環(huán)套、平面軸承、擋板等組成。切土環(huán)刀的上端呈柱形，下端有一組均勻分布的螺旋角刀，其螺旋升角為10～40°，螺旋角刀的下端焊有一塊刀刃，刀刃面可以是一平面，也可是曲面，切土環(huán)刀被直接裝在刀盤上，置于切土環(huán)刀內(nèi)的取土環(huán)刀為一可拆卸的對開式套筒和活動(dòng)刀刃組成，取土環(huán)刀的外徑小于切土環(huán)刀刀刃處內(nèi)徑4～10毫米，取土環(huán)刀與固定在刀盤上的環(huán)套的下端配合相連，可隨時(shí)裝拆。刀盤上的凸園直接套入一個(gè)平面軸承，環(huán)套裝在平面軸承處，與平面軸承有一微小徑向間隙，環(huán)套內(nèi)的擋環(huán)與裝配著的平面軸承和凸園相靠，以控制其軸向距離，擋板將環(huán)套用連接件固定在刀盤的凸園上。整個(gè)取土裝置由刀盤與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有一根螺桿和與其相配的螺母，與螺桿由鍵連接的蝸輪和一個(gè)裝有轉(zhuǎn)輪(亦可是手桿、電機(jī)等)的蝸桿嚙合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)其他傳動(dòng)件實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)并升降運(yùn)動(dòng)。工作時(shí)，切土外刀隨螺桿旋轉(zhuǎn)并下降，取土環(huán)刀平面軸套和環(huán)套與平面軸承的間隙作用，只下降不旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明克服了已有技術(shù)的不足，取土裝置可直接進(jìn)入土層取樣，取土速度快而簡便且不會(huì)因土體擾動(dòng)而引起土樣本身的容重誤差，保證測試精度，同時(shí)由于取土環(huán)刀是可拆卸結(jié)構(gòu)，因此，卸除土樣極為容易，并可增加環(huán)刀的周轉(zhuǎn)率。在環(huán)刀卸出土樣稱量后，無須減去環(huán)重，給計(jì)算帶來方便，同時(shí)又可將直接取得或測試容重后的土樣無擾動(dòng)而完整地保存起來，以供力學(xué)試驗(yàn)用。
附圖描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
圖1為取土儀的總體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為取土裝置工作時(shí)的剖面圖。
圖3為切土環(huán)刀的展開圖。
如圖所示的用以測試土體容重的取土儀，其機(jī)架(1)由四根支柱(22)和蓋板(23)、座板(24)、底座(25)裝配而成，底座(25)左右兩側(cè)裝有可活動(dòng)的踏板(26)，底座四角下面焊有四個(gè)腳架(27)。座板(25)中裝有螺桿(2)，和與之相配的螺母(7)，蝸輪(4)與螺桿(2)用鍵(3)連接，螺桿(2)上開有鍵槽，與蝸輪(4)嚙合的蝸桿(5)上裝有轉(zhuǎn)輪(6)，蝸輪(4)兩端分別裝有軸承(20)，一個(gè)罩殼(19)將軸承(20)和蝸輪(4)固定在座板(25)上。取土裝置(8)通過刀盤(9)用銷子(28)連接在螺桿(2)上。它由切土環(huán)刀(10)、取土環(huán)刀(13)以及環(huán)套(16)，刀盤(9)、平面軸承(17)和擋板(18)等組成。切土環(huán)刀(10)上部呈柱形，下部有四把螺旋角刀(11)，其螺旋升角為23°螺旋角刀(11)下端焊有一塊近似三角形的刀刃(12)，刀片的a邊與b邊的比為1.5，C邊與b邊的比為2，三條均為弧線，刀丸面呈一平面，b邊相對于底面有25°的角度。切土環(huán)刀的上端開有四個(gè)均勻分布的“L”型槽與刀盤(9)外端的凸塊相嵌接。取土環(huán)刀(13)為一可拆卸的對開式套筒(14)和活動(dòng)刀刃(15)用螺紋連接而成，其刀刃(15)由一個(gè)50°的倒角形成。取樣后的取土環(huán)刀(13)只要卸下活動(dòng)刀刃(15)，對開式的套筒(14)即自行脫離土柱，裝拆方便。取土環(huán)刀(13)通過其上端的凸肩與環(huán)套(16)下端內(nèi)側(cè)相應(yīng)的凹環(huán)配合相連，擋板(18)用一個(gè)螺釘(19)將環(huán)套(16)固定在刀盤(9)的凸園上，環(huán)套(16)和刀盤(9)的凸園之間，裝有一個(gè)平面軸承(17)，平面軸承(17)與環(huán)套(16)在其徑向留有0.5毫米的間隙。裝配后的取土裝置(8)，取刀環(huán)刀(13)與擋板(18)形成一個(gè)軸向空間。置于切土環(huán)刀(10)之內(nèi)的取土環(huán)刀(13)，其外徑小于切土環(huán)刀(10)刀刃處內(nèi)徑的毫米。
本取土儀在工作時(shí)，操作者雙腳踩穩(wěn)腳板，用于搖動(dòng)轉(zhuǎn)輪(6)，切刀環(huán)刀(10)即隨螺桿(2)旋轉(zhuǎn)同時(shí)下降，進(jìn)入土層中“旋切”，并隨之開出一道園槽，槽邊的廢土自行分出地面，槽內(nèi)中心即形成一個(gè)略大于切土環(huán)刀(10)內(nèi)徑的土柱(19)。取土環(huán)刀(13)由于平面軸承和環(huán)套(16)與平面軸承(17)之間的間隙作用，只隨螺桿(2)下降而不旋轉(zhuǎn)，下降時(shí)撥開略大于其外徑的薄土，直接切入土柱(19)修土取樣，取土環(huán)刀(13)取滿土后，即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，將儀器稍傾側(cè)一下提起，取出裝滿土的環(huán)刀，再裝上空環(huán)刀繼續(xù)取樣，亦可卸開環(huán)刀繼續(xù)取樣，以便增加環(huán)刀的周轉(zhuǎn)率。
取土裝置(8)的切土環(huán)刀(10)、取土環(huán)刀(13)可以用無縫鋼管、鋁合金碳鋼、或錳鋼等金屬材料制成。
上述取土儀中的切土環(huán)刀，配置其他可使其旋轉(zhuǎn)并同時(shí)升降的機(jī)構(gòu)，亦可用作其他塑性材料的取樣裝置和開挖工具。
權(quán)利要求
1.用以測試土體容重的取土儀，其特征在于有一個(gè)取土裝置(8)連接在一個(gè)可使其旋轉(zhuǎn)并同時(shí)下降的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，該取土裝置(8)由切土環(huán)刀(10)、取土環(huán)刀(13)、以及環(huán)套(16)、刀盤(9)、平面軸承(17)、擋板(18)等組成，切土環(huán)刀(10)，其的上部呈柱形，下部有一組均勻分布的螺旋角刀(11)的螺旋升角為10～40°，螺旋角刀(11)的下端焊有一塊近似于三角形的刀刃(12)，刀刃的a邊與b邊的比可以是1～3，c邊與b邊的比可以是1～4，a、b、c三邊可以是弧線或直線，b邊相對于底線有一個(gè)10～40°的角度刀刃可以是平面或曲面，切土環(huán)刀(10)通過其上端的連接槽與刀盤(9)外端相應(yīng)的凸塊相接，刀(13)由為一可拆卸的對開式套筒(14)和與固定在刀盤(9)上的環(huán)套(16)配合相連，可隨時(shí)裝拆，取土環(huán)刀(13)置于切土環(huán)刀(10)內(nèi)，其外徑小于切土環(huán)刀(10)的刀刃處內(nèi)徑4～10毫米。
2.如權(quán)利要求
1所述的取土儀，其特征在于環(huán)套(16)內(nèi)裝有與其形成一個(gè)微小的徑向間隙的平面軸承(17)，套在刀盤(9)凸園上的平面軸承(17)與環(huán)套(16)上內(nèi)的擋環(huán)相靠，由擋板(18)將環(huán)套(16)用連接件固定在刀盤(9)上。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的取土儀，其特征在于取土裝置(8)通過刀盤(9)被連接在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，切土環(huán)刀(10)隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)并下降，進(jìn)入土層“旋切”，取土環(huán)刀(13)由于平面軸承(17)和環(huán)套(16)與平面軸承(17)間的間隙作用，只隨螺桿(2)下降不旋轉(zhuǎn)，下降時(shí)直接切入由切土環(huán)刀(10)作用所形成的土柱(19)修土取樣。
4.如權(quán)利要求
1或2所述的取土儀，其特征在于連接取土裝置(8)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有一個(gè)開有鍵槽的螺桿(2)和與之相配的螺母(7)，螺桿(8)與一個(gè)連接轉(zhuǎn)輪(6)(亦可是手桿或電機(jī))的螺桿(5)與其嚙合的蝸輪(4)用鍵(4)連接螺桿(2)連接。通過轉(zhuǎn)輪(6)，帶動(dòng)螺桿(2)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)并升降的運(yùn)動(dòng)。
5.如權(quán)利要求
1或2所述的取土儀，其特征在于切土環(huán)刀(10)和取土環(huán)刀(13)可以用無縫鋼管、鋁合金、碳鋼、或錳鋼等金屬材料制成。
6.如權(quán)利要求
1所述的取土裝置，其特征在于切土環(huán)刀(10)配置于相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，可用作其它塑性材料的取樣裝置或開挖工具。
專利摘要
一種涉及土工測試，特別是用以土體容重測試的取土儀，有一個(gè)連接在可使其旋轉(zhuǎn)并同時(shí)下降的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上的取土裝置。工作時(shí)取土裝置中的切土環(huán)刀可隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入土層中“旋切”。置于切土環(huán)刀內(nèi)的取刀環(huán)刀由于環(huán)套和平面軸承間的裝配作用，只隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)下降，直接切入由切土環(huán)刀作用形成的土柱內(nèi)修土取樣。該取土儀可直接取樣、土樣卸除容易，使用方便，克服了已有技術(shù)的取土裝置需用人工錘擊取樣存在著的土樣誤差，環(huán)刀易損、取樣速度慢等缺陷。
文檔編號E21B49/00GK85104778SQ85104778
公開日1986年12月24日 申請日期1985年6月19日
發(fā)明者張德明 申請人:張德明導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan