本實(shí)用新型涉及室內(nèi)土工試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于測(cè)試最小干密度的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

測(cè)定無(wú)粘性土的最小干密度是確定相對(duì)密度的重要步驟,根據(jù)《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)的規(guī)定，對(duì)于粒徑小于5mm的無(wú)粘性土最小干密度的測(cè)試可采用漏斗法，在具體試驗(yàn)的過(guò)程中至少需要兩名操作人員，一人手拿長(zhǎng)頸漏斗和錐形塞，維持錐形塞底部位于土面上方10mm-20mm，應(yīng)避免長(zhǎng)頸漏斗和錐形塞碰撞量筒內(nèi)壁引起土體振動(dòng)，另外一人將質(zhì)量為700g的干土持續(xù)倒入長(zhǎng)頸漏斗中。由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法需要至少兩人同時(shí)操作，在只有一名試驗(yàn)人員的情況下具有很大的局限性，還需要一名試驗(yàn)人員一直懸舉長(zhǎng)頸漏斗和錐形塞直到700克干土全部進(jìn)入量筒中，操作非常不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種適用于測(cè)試最小干密度的試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠有效地適用于室內(nèi)最小干密度的測(cè)試試驗(yàn)。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型上述目的所采用的技術(shù)方案為：

一種適用于測(cè)試最小干密度的試驗(yàn)裝置，包括量筒、長(zhǎng)頸漏斗、錐形塞維持機(jī)構(gòu)、蝸輪、小型電機(jī)、支架和控制儀，支架至少包括頂板和用于支撐頂板的支撐機(jī)構(gòu)，小型電機(jī)固定在頂板上，長(zhǎng)頸漏斗由錐形斗和長(zhǎng)頸管構(gòu)成，長(zhǎng)頸管上設(shè)有外螺紋，長(zhǎng)頸管與錐形斗細(xì)端連通，量筒位于頂板中部的正下方，長(zhǎng)頸管下端穿過(guò)頂板且位于量筒下部中，長(zhǎng)頸管與頂板通過(guò)螺紋連接，錐形塞維持機(jī)構(gòu)包括錐形塞、連接豎桿和連接橫桿，連接橫桿的兩端均連接在錐形斗的大端口上，連接豎桿的下端與錐形塞錐頂連接，上端穿過(guò)長(zhǎng)頸管、錐形斗與連接橫桿的中央連接，連接豎桿垂直于連接橫桿，蝸輪套裝在小型電機(jī)的輸出軸上，蝸輪與長(zhǎng)頸管外螺紋嚙合，小型電機(jī)與控制儀電氣連接。

還包括防護(hù)罩，防護(hù)罩底部開(kāi)口，防護(hù)罩頂部設(shè)有螺紋孔，側(cè)壁設(shè)有供小型電機(jī)的輸出軸穿過(guò)的穿孔，防護(hù)罩底部固定在頂板上，小型電機(jī)的輸出軸與穿孔間隙配合，長(zhǎng)頸管穿過(guò)防護(hù)罩，且長(zhǎng)頸管與防護(hù)罩頂部通過(guò)螺紋連接，蝸輪位于防護(hù)罩內(nèi)。

所述的為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)包括兩根立柱和兩底座，其中一根立柱的上端固定在頂板上，下端固定在其中一底座上，另一根立柱的上端固定在頂板上，下端固定在另一底座上，兩根立柱關(guān)于頂板的重心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于：

1)使用本試驗(yàn)裝置進(jìn)行最小干密度的測(cè)試，只需要一名操作人員，避免了使用傳統(tǒng)設(shè)備需要兩名操作人員的局限性。

2)使用本試驗(yàn)裝置進(jìn)行最小干密度的測(cè)試，只需啟動(dòng)小型電機(jī)，向長(zhǎng)頸漏斗中加入700g干土即可，不用一直懸舉長(zhǎng)頸漏斗和錐形塞，操作方便，省時(shí)省力，而且保證了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的適用于測(cè)試最小干密度的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為蝸輪和長(zhǎng)頸管?chē)Ш系慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-量筒、2-底座、3-立柱、4-頂板、5-錐形斗、6-長(zhǎng)頸管、7-連接橫桿、8-連接豎桿、9-錐形塞、10-小型電機(jī)、11-控制儀、12-防護(hù)罩、13-蝸輪。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明。

本實(shí)用新型提供的適用于測(cè)試最小干密度的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括量筒1、長(zhǎng)頸漏斗、錐形塞維持機(jī)構(gòu)、蝸輪13、小型電機(jī)10、防護(hù)罩12、支架和控制儀11。支架、長(zhǎng)頸漏斗、錐形塞維持機(jī)構(gòu)和防護(hù)罩均為鋼制結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，量筒使用量程1000ml、精度20ml的標(biāo)準(zhǔn)量筒。

支架為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，支架包括頂板4和用于支撐頂板的支撐機(jī)構(gòu)，頂板的中央設(shè)有螺紋孔。支撐機(jī)構(gòu)包括兩根立柱3和兩底座2，其中一根立柱3的上端焊接在頂板4上，下端焊接在其中一底座2上表面中央上，另一根立柱3的上端焊接在頂板4上，下端焊接在另一底座2上表面中央上。本實(shí)施例中，頂板為方形的板狀結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)300mm，寬50mm，厚10mm，螺紋孔的直徑為19mm；立柱為圓形桿，直徑為10mm，長(zhǎng)度為360mm；底座為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)100mm，寬20mm，厚20mm，其中一根立柱與支架重心線(xiàn)的距離為120mm。

長(zhǎng)頸漏斗由錐形斗5和長(zhǎng)頸管6構(gòu)成，長(zhǎng)頸管6上設(shè)有外螺紋，長(zhǎng)頸管6與錐形斗5細(xì)端連通。本實(shí)施例中，錐形斗大端口直徑為60mm，錐角為90°；長(zhǎng)頸管內(nèi)徑為15mm，外徑為19mm，長(zhǎng)度為405mm。

防護(hù)罩12底部開(kāi)口，防護(hù)罩12頂部設(shè)有螺紋孔，側(cè)壁設(shè)有供小型電機(jī)的輸出軸穿過(guò)的穿孔，防護(hù)罩底部固定在頂板上。本實(shí)施例中，防護(hù)罩整體呈圓筒狀，外徑50mm，內(nèi)徑45mm，總高度為50mm，頂部厚10mm，螺紋孔的直徑為19mm。

量筒1位于頂板4中部的正下方，長(zhǎng)頸管6下端穿過(guò)頂板4和防護(hù)罩12，且長(zhǎng)頸管6下端位于量筒1下部中，長(zhǎng)頸管6與頂板4和防護(hù)罩12頂部均通過(guò)螺紋連接。組裝該試驗(yàn)裝置時(shí)，盡量使長(zhǎng)頸管位于量筒內(nèi)的部分位于量筒的中央。

錐形塞維持機(jī)構(gòu)包括錐形塞9、連接豎桿8和連接橫桿7。連接橫桿7的兩端均連接在錐形斗5的大端口上。連接豎桿8的下端焊接在錐形塞9錐頂上，上端穿過(guò)長(zhǎng)頸管6、錐形斗5后焊接于連接橫桿7的中央，連接豎桿8垂直于連接橫桿9。本實(shí)施例中，錐形塞底部大端面的直徑為15mm，錐角為90°，錐形塞底部大端面距離長(zhǎng)頸管下端的距離為17.5mm，試驗(yàn)過(guò)程中維持錐形塞底部大端面距離土樣表面的距離為10-20mm；連接豎桿為圓形桿，直徑為3mm，長(zhǎng)度435mm；連接橫桿為金屬圓桿，長(zhǎng)度為60mm，直徑為3mm。

防護(hù)罩12底部和小型電機(jī)10底座均固定在頂板4上。小型電機(jī)10的輸出軸穿過(guò)防護(hù)罩12，且其與穿孔間隙配合。蝸輪13套裝在小型電機(jī)10的輸出軸上，蝸輪13位于防護(hù)罩12內(nèi)，蝸輪13與長(zhǎng)頸管6外螺紋嚙合。小型電機(jī)10與控制儀11電氣連接，小型電機(jī)具備正反旋轉(zhuǎn)的功能，并由控制儀控制小型電機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。

本實(shí)用新型提供的適用于測(cè)試最小干密度的試驗(yàn)裝置使用方法如下：

根據(jù)土顆粒的大小來(lái)調(diào)節(jié)控制儀上的轉(zhuǎn)速(當(dāng)土顆粒較粗時(shí)，土顆粒通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗進(jìn)入量筒內(nèi)的速度慢，需選用較小的轉(zhuǎn)速才能維持錐形塞底部位于土樣表面上方10mm-20mm；當(dāng)土顆粒較細(xì)時(shí)，土顆粒通過(guò)長(zhǎng)頸漏斗進(jìn)入量筒內(nèi)的速度快，需選用較大的轉(zhuǎn)速才能維持錐形塞底部位于土樣表面上方10mm-20mm)，先按照設(shè)定的速度將700g粒徑小于5mm的干土倒入長(zhǎng)頸漏斗中，同時(shí)通過(guò)控制儀開(kāi)啟小型電機(jī)，通過(guò)蝸輪傳動(dòng)來(lái)提升長(zhǎng)頸漏斗和錐形塞，直至錐形塞的底部超出量筒的高度，再水平緩慢移動(dòng)量筒至裝置以外，用沙面撫平器撫平沙面，讀出量筒上顯示的土樣的體積(估讀至5ml)，用700g的質(zhì)量除以量筒上顯示的體積，即為土樣的最小干密度。