專利名稱：調(diào)頻式表面振動壓實儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在土工試驗中，測定粗粒土的干密度指標(biāo)裝置。尤其涉及具有不同級配特征粗粒土在不同振動壓實頻率和不同激振力下粗粒土的最大干密度指標(biāo)測試裝置。
背景技術(shù)：
隨著對土木工程填筑材料認(rèn)知水平的不斷提高，壓實技術(shù)的精細(xì)度越來越高，對土木工程材料檢測的可靠性以及快速準(zhǔn)確的測試方法和儀器設(shè)備提出了更高的要求，這推動了傳統(tǒng)實驗技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，尤其是助推了土工試驗技術(shù)水平和儀器設(shè)備的迅速發(fā)展。傳統(tǒng)測試粗粒土最大干密度的方法多采用錘擊法、振動臺法、現(xiàn)場碾壓試驗法等，其共同特點是壓實功能不足或試驗精度較低，而采用調(diào)頻式表面振動壓實儀恰恰極大地改進(jìn)了 上述以往試驗方法的不足，完善了儀器的功能，提高了試驗效率。該試驗方法是伴隨著電器控制技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對傳統(tǒng)土工試驗中對粗粒土最大干密度試驗儀器存在的不足，而發(fā)明的一種針對粗粒土最大干密度值的測試儀器。它能夠簡單、準(zhǔn)確的測定粗粒土的比重值。根據(jù)本發(fā)明第一技術(shù)方案的調(diào)頻式表面振動壓實儀，是由主體臺架及其振動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、加載升降系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、裝樣容器等組成。所述主體臺架是由底板和反力框架構(gòu)成。振動系統(tǒng)以反力框架的兩個垂直立柱作為上下運動的導(dǎo)向柱，加載系統(tǒng)在振動系統(tǒng)下方并與其連接，加載升降系統(tǒng)置于反力框架上部橫梁并采用電動葫蘆將加載系統(tǒng)提升或降下。電器控制系統(tǒng)通過按鈕和限位開關(guān)以及振動頻率設(shè)定器來調(diào)整整個儀器的機(jī)電和調(diào)頻控制以及壓實振動持續(xù)時間。裝樣容器的高度與直徑尺寸基本相同，根據(jù)試樣中最大顆粒粒徑的不同有多種選擇，其主要直徑尺寸分別為150mm、300mm和500_。本儀器操作簡單，能快速、有效地測定具有不同級配特征粗粒土在最佳振動頻率下施加不同激振力時試樣的干密度指標(biāo)。采用本發(fā)明的積極效果在于它成功解決了傳統(tǒng)振動壓實儀對具有不同級配特征的粗粒土所具有的最佳振動頻率不同而在試驗中無法調(diào)整設(shè)置的問題，本發(fā)明可對任何頻率值隨時進(jìn)行設(shè)置。因此，它能夠獲得較以往更為準(zhǔn)確的干密度測試結(jié)果。該裝置集成性好，且操作簡捷、快速、可靠。


圖I為本發(fā)明儀器的振動系統(tǒng)和加載系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明儀器的主體臺架結(jié)構(gòu)示意圖 具體實施方法將試樣徐徐裝填人試筒13，抹平試樣表面。將試筒固定于底板14上，裝上套筒12，并與試筒13緊密固定。按要求加載6，開啟電動葫蘆8放下振動器1、2、3、4、5、6、7、11，調(diào)整激振力和振動頻率，取足夠數(shù)量的潔凈代表性試樣，裝入試筒13中，抹平表面。通電2開起振動電機(jī)10振動6min。吊起I振動器1、2、3、4、5、6、7、11。按上述方法進(jìn)行第二層、第三層試樣振動壓實。卸去套筒12。將直鋼條放于試筒直徑位置上，測定振畢試樣高度。讀數(shù)宜從四個均布于試樣表面至少距筒壁15mm的位置上測得并精確至O. 5mm，記錄并計算試樣高度。卸下試筒13，測定并記錄試筒13與試樣質(zhì)量。扣除試筒質(zhì)量即為試樣質(zhì)量。計算最大干密度值。重復(fù)前述步驟，直至獲得一致的最大干密度。但須制備足夠的代表性試料，不得重復(fù)振動壓實單個試樣。利用本發(fā)明的調(diào)頻式表面振動壓實儀對粗粒土的最大干密度進(jìn)行測試時，首先應(yīng)將該儀器平穩(wěn)置放在堅固的基面上。連接機(jī)電控制系統(tǒng)，并檢查無誤后接通電源2、8。確定并配置載量6，固定鎖緊5。設(shè)定振動頻率及振動時間。開啟橫梁9上的電動葫蘆8提升加載系統(tǒng)6，然后取足夠數(shù)量的潔凈代表性試樣，裝入試筒13，抹平表面并置于夯板7下方。落下振動3和加載6系統(tǒng)，通電2開起振動系統(tǒng)3進(jìn)行振動壓實。當(dāng)達(dá)到設(shè)定的振動時間后自動停止振動。測量振動后的試樣體積。卸下試筒13，測定并記錄試筒13與試樣質(zhì)量。 扣除試筒質(zhì)量即為試樣質(zhì)量。計算最大干密度值。
權(quán)利要求
1.一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，是由主體臺架及其振動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、裝樣容器等組成。所述主體臺架是由底板和反力框架構(gòu)成。振動系統(tǒng)是以反力框架的兩個垂直立柱作為上下運動的導(dǎo)向柱，加載系統(tǒng)在振動系統(tǒng)下方并與其連接，升降系統(tǒng)置于反力框架上部橫梁并采用電動葫蘆將加載系統(tǒng)提升或降下。電器控制系統(tǒng)通過按鈕和限位開關(guān)以及振動頻率設(shè)定器來調(diào)整整個儀器的機(jī)電和調(diào)頻控制。裝樣容器的高度與直徑尺寸基本相同，根據(jù)試樣中最大顆粒粒徑的不同可有多種選擇，其主要直徑尺寸分別為150mm、300mm和500mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，該儀器能夠根據(jù)土料的級配特征調(diào)整設(shè)置最佳振動頻率和振動壓實持續(xù)時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述主體部的振動系統(tǒng)在加載系統(tǒng)之上，是通過穿心連接鋼柱連接為一體，并以反力框架的兩個垂直立柱作為上下運動的導(dǎo)向柱。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述主體部中的振動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、以及上下運動的限位控制均由人工操作的電器控制系統(tǒng)完成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述主體部的升降系統(tǒng)置于反力框架上部橫梁并采用電動葫蘆將振動和加載系統(tǒng)提升或降下。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述加載系統(tǒng)中的施加荷載是采用施加不同規(guī)格的砝碼來實現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述振動系統(tǒng)中的激振力是通過振動電機(jī)和加載系統(tǒng)來實現(xiàn)對土料施加不同的壓實激振力。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述電氣控制系統(tǒng)可以使振動和加載系統(tǒng)在提升和下降達(dá)到極限位置時自動停機(jī)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述裝樣容器的尺寸可以根據(jù)試驗要求改變，擊實錘和裝樣容器均可靈活更換。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種粗粒土的最大干密度試驗測定儀器，其特征在于，上述主體部中的主體臺架的底板對不同尺寸的裝樣容器設(shè)置有定位銷。
全文摘要
一種測定粗粒土最大干密度的調(diào)頻式表面振動壓實試驗儀器，是由主體臺架及其振動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、升降系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、裝樣容器等組成。所述主體臺架是由底板和反力框架構(gòu)成。振動系統(tǒng)是以反力框架的兩個垂直連接柱作為上下運動的導(dǎo)向柱，加載系統(tǒng)在振動系統(tǒng)下方并與其連接，升降系統(tǒng)置于反力框架上部橫梁并采用電動葫蘆將加載系統(tǒng)提升或降下。電器控制系統(tǒng)通過按鈕和限位開關(guān)以及振動頻率設(shè)定器來調(diào)整整個儀器的機(jī)電和調(diào)頻控制。裝樣容器的高度與直徑尺寸基本相同，根據(jù)試樣中最大顆粒粒徑的不同有多種選擇，其主要直徑尺寸分別為150mm、300mm和500mm。本儀器操作簡單，能快速、有效地測定具有不同級配特征粗粒土在最佳振動頻率下施加不同激振力時試樣的干密度指標(biāo)。
文檔編號G01N9/02GK102759493SQ20121011671
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者李彥偉, 王東辰, 王園, 王沁, 申妙琪, 譚鳳珍, 趙永真 申請人:交通運輸部公路科學(xué)研究院