全文摘要
本实用新型公开了一种风干土块无污染粉碎装置，包括破土盘、盛土装置和砸土装置；盛土装置包括外筒和内筒，内筒包括土样筒；砸土装置设置在土样筒正上方的机架上或天花板上，包括卷扬机，卷扬机的转轴中部设有凹陷设有绕线槽，绕线槽内绕设有吊绳，吊绳下端连接有电磁铁装置，电磁铁向下吸附有铁质的锤头。破碎时，使用卷杨机提升锤头，通过遥控器断开电磁铁的电路来释放锤头，因而相比试验人员手动敲击风干后的土样，大大减轻了试验时体力劳动的强度，使破碎进程不被试验者的体力局限所束缚。由于可以将多个土样叠摞在一起进行破碎，锤头一次下落即可对多个土样进行同步冲击破碎，相比以往一次敲击一个土样大大提高了破碎效率。
主设计要求
1.风干土块无污染粉碎装置，其特征在于：包括破土盘、盛土装置和砸土装置；盛土装置包括外筒和内筒，外筒呈顶端敞口的圆柱筒形；内筒包括土样筒，土样筒呈上下两端敞口的圆柱筒形，土样筒侧壁均匀分布有若干气孔，气孔外罩设有防尘罩，防尘罩与土样筒外壁相连且其底端敞口设置；土样筒下端连接有筛网；气孔与筛网的网孔直径相同；砸土装置设置在土样筒正上方的机架上或天花板上，包括卷扬机，卷扬机的转轴中部设有凹陷设有绕线槽，绕线槽内绕设有吊绳，吊绳下端连接有电磁铁装置，电磁铁装置包括蓄电池和与蓄电池通过导线相连接的电磁铁，导线上串联有遥控开关，遥控开关配套设有遥控器；电磁铁向下吸附有锤头，锤头的直径小于土样筒的内径；锤头分为上下相连的两部分，上半部分为铁质，下半部分为木质；卷扬机的转轴旋转时吊绳与绕线槽的接触点左右移动，吊绳与绕线槽的接触点位于最左侧或最右时，锤头的竖向投影均位于土样筒内；破土盘与土样筒相适配并滑动配合，土样筒内每块土样的上方均放置有一个破土盘。
设计方案
1.风干土块无污染粉碎装置，其特征在于：包括破土盘、盛土装置和砸土装置；
盛土装置包括外筒和内筒，外筒呈顶端敞口的圆柱筒形；内筒包括土样筒，土样筒呈上下两端敞口的圆柱筒形，土样筒侧壁均匀分布有若干气孔，气孔外罩设有防尘罩，防尘罩与土样筒外壁相连且其底端敞口设置；土样筒下端连接有筛网；气孔与筛网的网孔直径相同；
砸土装置设置在土样筒正上方的机架上或天花板上，包括卷扬机，卷扬机的转轴中部设有凹陷设有绕线槽，绕线槽内绕设有吊绳，吊绳下端连接有电磁铁装置，电磁铁装置包括蓄电池和与蓄电池通过导线相连接的电磁铁，导线上串联有遥控开关，遥控开关配套设有遥控器；电磁铁向下吸附有锤头，锤头的直径小于土样筒的内径；锤头分为上下相连的两部分，上半部分为铁质，下半部分为木质；
卷扬机的转轴旋转时吊绳与绕线槽的接触点左右移动，吊绳与绕线槽的接触点位于最左侧或最右时，锤头的竖向投影均位于土样筒内；破土盘与土样筒相适配并滑动配合，土样筒内每块土样的上方均放置有一个破土盘。
2.根据权利要求1所述的风干土块无污染粉碎装置，其特征在于：内筒还包括引导筒，引导筒的水平截面呈圆形且引导筒上大下小，引导筒的母线呈弧顶向下的弧线，引导筒与土样筒同中心线设置；引导筒的下端直径与土样筒直径相同并与土样筒顶端相连通；引导筒的顶端外径与外筒内径相同，引导筒顶端径向凸起设有挡环。
3.根据权利要求1或2所述的风干土块无污染粉碎装置，其特征在于：所述破土盘的下表面向下凸起设有若干下小上大的锥形块，锥形块在破土盘的下表面均匀分布。
4.根据权利要求1或2所述的风干土块无污染粉碎装置，其特征在于：所述砸土装置正下方的地面上设有定位槽，定位槽与外筒相适配。
5.根据权利要求1或2所述的风干土块无污染粉碎装置，其特征在于：所述土样筒外壁设有两个竖向设置的观察窗，两个观察窗沿土样筒的竖向中心线对称设置。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种土力学试验装置。
背景技术
击实试验是为了研究土的击实性，确定土的最大干密度和最佳含水率，为控制路堤、土坝或填土地基等的密实度及质量评价提供依据。
击实试验中，需要对风干的土样进行破碎作业，过5毫米或0.5毫米筛后进行后续试验。现有的破碎方法是试验人员手持锤子敲击土样，这种破碎方法具有如下的缺陷：
1、操作者体力消耗大，破碎效率低，且一次只能对一块土样进行敲击。
2、敲击破碎土样时，会有破碎的颗粒飞溅出去，形成污染和浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的缺陷，提供一种风干土块无污染粉碎装置，节省试验人员的体力劳动，减少土样飞溅。
为实现上述目的，本实用新型的风干土块无污染粉碎装置包括破土盘、盛土装置和砸土装置；
盛土装置包括外筒和内筒，外筒呈顶端敞口的圆柱筒形；内筒包括土样筒，土样筒呈上下两端敞口的圆柱筒形，土样筒侧壁均匀分布有若干气孔，气孔外罩设有防尘罩，防尘罩与土样筒外壁相连且其底端敞口设置；土样筒下端连接有筛网；气孔与筛网的网孔直径相同；
砸土装置设置在土样筒正上方的机架上或天花板上，包括卷扬机，卷扬机的转轴中部设有凹陷设有绕线槽，绕线槽内绕设有吊绳，吊绳下端连接有电磁铁装置，电磁铁装置包括蓄电池和与蓄电池通过导线相连接的电磁铁，导线上串联有遥控开关，遥控开关配套设有遥控器；电磁铁向下吸附有锤头，锤头的直径小于土样筒的内径；锤头分为上下相连的两部分，上半部分为铁质，下半部分为木质；
卷扬机的转轴旋转时吊绳与绕线槽的接触点左右移动，吊绳与绕线槽的接触点位于最左侧或最右时，锤头的竖向投影均位于土样筒内；破土盘与土样筒相适配并滑动配合，土样筒内每块土样的上方均放置有一个破土盘。
内筒还包括引导筒，引导筒的水平截面呈圆形且引导筒上大下小，引导筒的母线呈弧顶向下的弧线，引导筒与土样筒同中心线设置；引导筒的下端直径与土样筒直径相同并与土样筒顶端相连通；引导筒的顶端外径与外筒内径相同，引导筒顶端径向凸起设有挡环。
所述破土盘的下表面向下凸起设有若干下小上大的锥形块，锥形块在破土盘的下表面均匀分布。
所述砸土装置正下方的地面上设有定位槽，定位槽与外筒相适配。
所述土样筒外壁设有两个竖向设置的观察窗，两个观察窗沿土样筒的竖向中心线对称设置。
破碎时，使用卷杨机提升锤头，通过遥控器断开电磁铁的电路来释放锤头，因而相比试验人员手动敲击风干后的土样，大大减轻了试验时体力劳动的强度，使破碎进程不被试验者的体力局限所束缚。
由于可以将多个土样叠摞在一起进行破碎，锤头一次下落即可对多个土样进行同步冲击破碎，相比以往一次敲击一个土样大大提高了破碎效率。
破碎过程中，土样被破碎后其占用空间减少，如果不设置气孔，破土盘下方的气压就会增高，对锤头向下击打破土盘、破碎并下压土样的进程起到阻挡作用，不利于提高破碎效率。气孔的设置，能够使土样筒内的空气在被压缩时顺畅地流出，防止土样筒内气压增大。破碎后的土样中的粉尘能够通过气孔流出，防尘罩能够阻挡流出的粉尘，避免飞溅出去，防止污染环境，减少粉尘对操作人员的危害。粉尘在防尘罩中慢慢沉降至外筒底部。
引导筒的母线呈弧顶向下的弧线，相较呈直线的母线，在锤头因意外偏离而砸在引导筒侧壁上时，能够使引导筒侧壁受到更小的冲击力，使锤头受到引导筒的侧壁的阻力更小，从而沿引导筒侧壁顺畅地滑向土样筒。
引导筒的顶端外径与外筒内径相同，便于将内筒放入外筒后，在引导筒外壁和外筒内壁的作用下，自然使内筒的中心线与外筒的中心线重叠在一起，从而便于土样筒对准锤头。
挡环便于将取出内筒。试验人员手持挡环可以方便地将内筒由外筒内拔出。
锥形块的设置，使得每块土样受到的压强均同步增大，使土样更容易被冲击破碎，提高破碎效率。
定位槽的设置，使得试验人员无须肉眼瞄准位置再放置盛土装置，直接将外筒放入定位槽中，即可保证土样筒位于锤头的正下方，避免人眼瞄准不准的情况，无须瞄准也提高了试验效率。
两个观察窗沿土样筒的竖向中心线对称设置，这样光线由观察者相对侧的观察窗射入后能够照亮土样筒内部，便于观察者观察土样的破碎情况。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是内筒的结构示意图；
图3是破土盘的结构示意图；
图4是卷扬机的转轴的结构示意图；
图5是电磁铁装置的原理图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本实用新型的风干土块无污染粉碎装置包括破土盘1、盛土装置和砸土装置；
盛土装置包括外筒2和内筒，外筒2呈顶端敞口的圆柱筒形；内筒包括土样筒4，土样筒4呈上下两端敞口的圆柱筒形，土样筒4侧壁均匀分布有若干气孔5，气孔5外罩设有防尘罩6，防尘罩6与土样筒4外壁相连且其底端敞口设置；土样筒4下端连接有筛网；气孔5与筛网的网孔直径相同。筛网为常规结构，图未示。筛网的网孔直径为5毫米，也可以根据试验需要采用不同网孔直径的筛网。
砸土装置设置在土样筒4正上方的机架7上或天花板上，包括卷扬机8，卷扬机8的转轴18中部设有凹陷设有绕线槽9，绕线槽9内绕设有吊绳10，吊绳10下端连接有电磁铁装置11，电磁铁装置11包括蓄电池12和与蓄电池12通过导线14相连接的电磁铁13，导线14上串联有遥控开关15，遥控开关15配套设有遥控器16；电磁铁13向下吸附有锤头，锤头的直径小于土样筒4的内径；遥控器16用于控制遥控开关15的通断。锤头分为上下相连的两部分，上半部分17A为铁质，下半部分17B为木质；锤头的下半部分17B为其向下冲击时的受力部位。
卷扬机8的转轴18旋转时吊绳10与绕线槽9的接触点左右移动，吊绳10与绕线槽9的接触点位于最左侧或最右时，锤头的竖向投影均位于土样筒4内；
破土盘1与土样筒4相适配并滑动配合（两者间可以具有间隙），在土样筒4内每块土样的上方均放置一个破土盘1。
破碎过程中，土样被破碎后其占用空间减少，如果不设置气孔5，破土盘1下方的气压就会增高，对锤头向下击打破土盘1、破碎并下压土样的进程起到阻挡作用，不利于提高破碎效率。气孔5的设置，能够使土样筒4内的空气在被压缩时顺畅地流出，防止土样筒4内气压增大。破碎后的土样中的粉尘能够通过气孔5流出，防尘罩6能够阻挡流出的粉尘，防止污染环境，减少粉尘对操作人员的危害。粉尘在防尘罩6中慢慢沉降至外筒2底部。
内筒还包括引导筒19，引导筒19的水平截面呈圆形且引导筒19上大下小，引导筒19的母线20呈弧顶向下的弧线，引导筒19与土样筒4同中心线设置；引导筒19的下端直径（外径和内径均相同）与土样筒4直径相同并与土样筒4顶端相连通；引导筒19的顶端外径与外筒2内径相同，引导筒19顶端径向凸起设有挡环21。
引导筒19的母线20呈弧顶向下的弧线，相较呈直线的母线20，在锤头因意外偏离而砸在引导筒19侧壁上时，能够使引导筒19侧壁受到更小的冲击力，使锤头受到引导筒19的侧壁的阻力更小，从而沿引导筒19侧壁顺畅地滑向土样筒4。
引导筒19的顶端外径与外筒2内径相同，便于将内筒放入外筒2后，在引导筒19外壁和外筒2内壁的作用下，自然使内筒的中心线与外筒2的中心线重叠在一起，从而便于土样筒4对准锤头。
挡环21便于将取出内筒。试验人员手持挡环21可以方便地将内筒由外筒2内拔出。
所述破土盘1的下表面向下凸起设有若干下小上大的锥形块22，锥形块22在破土盘1的下表面均匀分布。
锥形块22的设置，使得每块土样受到的压强均同步增大，使土样更容易被冲击破碎，提高破碎效率。
所述砸土装置正下方的地面上设有定位槽23，定位槽23与外筒2相适配。
定位槽23的设置，使得试验人员无须肉眼瞄准位置再放置盛土装置，直接将外筒2放入定位槽23中，即可保证土样筒4位于锤头的正下方，避免人眼瞄准不准的情况，无须瞄准也提高了试验效率。
所述土样筒4外壁设有两个竖向设置的观察窗3，两个观察窗3沿土样筒4的竖向中心线对称设置。其中，破土盘1可以是木制，也可以由其他硬度合适的材料制成。
破碎土样时，试验人员将内筒放入外筒2，在引导筒19外壁和外筒2内壁的作用下，自然使内筒的中心线与外筒2的中心线重叠在一起，此时挡环21架设于外筒2顶端。然后将外筒2放入地面上的定位槽23中，向土样筒4内放入一个土样后，在土样上放上一块破土盘1，破土盘1的锥形块22与土样顶部相接触。然后根据试验需要的数量逐次放入土样，并在每个土样顶部放置一个破土盘1。由于锤头的下半部分17B为木制，只需要破碎一个土样时，锤头下落的距离最长，冲击力最大，也可以不采用破土盘1而直接由木制的下半部分17B对直接冲击土样。
破碎开始时，先将锤头的上半部分17A吸附在电磁铁13上，操作卷扬机8将锤头升高，然后通过遥控器16断开电磁铁13的电路，从而释放锤头，锤头在重力的作用下向下冲击最上方的破土盘1，冲击力向下传递给每一个土样，所有土样同时受力被破碎。锤头的下半部分17B是向下冲击的受力部位。
反复提升、释放锤头若干次后，通过观察窗3可以观察到土样被破碎的情况。两个观察窗3沿土样筒4的竖向中心线对称设置，这样光线由观察者相对侧的观察窗3射入后能够照亮土样筒4内部，便于观察者观察土样的破碎情况。破碎后，试验人员将破土盘1取出，手持挡环21可以方便地将内筒由外筒2内拔出，拔出时晃动内筒，此时土样筒4内细小的土样颗粒通过筛网落在外筒中，直接获得破碎并筛选后的土样。外筒中的筛选后的土样用于进行后续的击实试验。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920028294.7
申请日:2019-01-08
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:41(河南)
授权编号:CN209549568U
授权时间:20191029
主分类号:B02C 1/00
专利分类号:B02C1/00;B02C23/00;B02C23/08;G01N1/28
范畴分类:26B;
申请人:河南水利与环境职业学院
第一申请人:河南水利与环境职业学院
申请人地址:450000 河南省郑州市金水区花园路136号
发明人:李宝玉;李树慧;李东博;刘萍
第一发明人:李宝玉
当前权利人:河南水利与环境职业学院
代理人:王金
代理机构:41131
代理机构编号:郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计