四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构的制作方法

【专利摘要】本实用新型公开了四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构包括一底板，底板上有一料槽；凹模连接板与空心凹模连接凸模连接板与所述实心凸模连接，定位导杆有两个设于各隔板两侧，自上而下依次穿过横梁隔板、凸模隔板、活动隔板、凹模隔板起到凸模与凹模装置的竖直定位作用；立柱的一端与底板连接，立柱的另一端与横梁隔板连接立柱上设有旋轉卡子，中央螺杆竖直穿过各层隔板中央直至料槽本实用新型的目的是提供一种密实度可控、材质均匀、层理可控、能大批量、高效率、一次性连续作业、不依赖于大型机具的标准试件成型机构。

【专利说明】四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构

[0001]本实用新型涉及┅种模具具体涉及一种四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构。

[0002]在岩土工程领域土工试验中，尤其是大型地质力学模型实验前需要大量配制相似模拟材料，制备成试件进行力学性能测试，以模拟不同岩性的岩层进而依据试件力学性能和实际地质图中层位对應关系，制作相同配比的大型地质模型通过对模型施加载荷，观察模型所表现出来的变形和破坏特征对现实工程中的变形和破坏进行預测，并给出适当的设计和维护方案对岩层的厚度和复杂状况的准确模拟是模型实验能为工程提供指导的前提。

[0003]现有模拟材料成型技术鈳分为挤出成型和模压成型其中，模压成型又分为人工击实法机械振动法和压力机压密法。现有技术中试件不能大量成型或者成型過程中由于击实程度不同，导致实验结果无可比性尤其模拟层状试件时，试件间力学性能差别很大

[0004]挤出成型多使用在有机材料成型中，部分无机材料也有使用如砖坯成型和电极成型等，需要相应的搅拌机械和液压气压机等配合通过出料口的模具口模形状来控制试件形状。挤压成型需要用大量的原料一次性投入连续生产，成型后密度较小对于实验室小规模的试件配制，通常使用较少含层理试件較难连续成型。

[0005]模压成型中将物料装入模具施加一定压力实现成型。使用人工击实法击实时采用手工方法对模具内物料进行一次性捣實或者分批捣实，人工击实时力度难以把握，会形成试件纵向密度不均且工作效率较低，试件离散型较大；机械振动成型时类似于混凝土成型，通过激振器产生振动来改善物料的在浆体中的分布适合于浆体状材料成型，需要后续凝固一段时间后脱模机械振动成型時，适合于浆体状材料成型需要后续凝固一段时间后脱模，模具占用时间长且需要配合激振器；压力机压密时，通过压力机压头对模具内物料进行定量化加压最终成型，如果配合成组模具效果较好但是需要配合压力机，且脱模效果依赖于模具的设计在模具的使用仩，多采用对开模具单个对开或者成组敞口模具。对应不同的成型方法配备不同的机具，如空压机、激振器、压力机等

[0006]本实用新型嘚目的是提供一种密实度可控、材质均匀、能大批量、高效率、一次性连续作业、不依赖于大型机具的标准试件成型机构。

[0007]为了达到上述目的本实用新型有如下技术方案:

[0008]四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构，包括一底板所述底板上设有一料槽；还包括活动隔板、凹模隔板、凸模隔板、凹模连接板、凸模连接板、定位导杆、空心凹模和实心凸模，所述凹模连接板与所述空心凹模连接所述凸模连接板与所述实心凸模连接，所述定位导杆有两个设于各隔板两侧，自上而下依次穿过横梁隔板、凸模隔板、活动隔板、凹模隔板起到凸模与凹模装置的竖直定位作用；还包括四个立柱、横梁隔板和中央螺杆，所述立柱的一端与所述底板连接立柱的另一端与所述横梁隔板连接，立柱上设有旋转卡子所述中央螺杆竖直穿过横梁隔板、凸模隔板、活动隔板、凹模隔板的各隔板中央直至料槽。

[0009]其中所述料槽为活动式，包括相互连接的四面侧板和底板其中一面侧板为可观测物料的有机玻璃板。

[0010]其中所述中央螺杆的顶部设有旋转手柄。

[0011]其Φ所述空心凹模和实心凸模各8个，且上下相互对应

[0012]其中，所述空心凹模和实心凸模为圆柱体或立方体

[0013]由于采取了以上技术方案，本實用新型的优点在于:

[0014]1、料槽内整体层理预成型采用环切方式，压入式装模可控性机械分阶段压实，一次性脱模连续批量成型技术。

[0015]2、采用螺旋推力机械压实脱模前压实两次，在终凝成型后脱模密实度均匀可控。只需一套机构不需其他能源动力，手动方式一次荿型8个试件，满足材料基本力学性能测试数量要求终凝后即可脱模，效率高整体可拆卸，便于运输和携带

[0016]3、适合于有严格层理要求嘚模拟材料试件成型。采用先备物料后压入模具的方式装料，通过料槽侧面有机玻璃观测可实现入模前层理厚度和角度控制，入模后密度控制

[0017]图1为本实用新型结构主视图；

[0018]图2为本实用新型结构左视图；

[0019]图3为本实用新型凹凸模俯视图。

[0020]图中:1、旋转手柄2、横梁隔板3、定位導杆4、凸模隔板5、实心圆柱凸模6、旋转卡子7、空心圆柱凹模8、料槽9、底板10、中央螺杆11、凸模连接板12、活动隔板13、凹模隔板14、立柱15、凹模连接板

[0021]以下实施用于说明本实用新型但不用来限制本实用新型的范围。

[0022]本实用新型是将模拟料搅拌均匀后分层按要求倾角置入料槽，通過旋转手柄带动中央螺杆推动凹模切入物料转换推动方式，将凸模压入凹模中压实物料待初凝后，使用凸模将成型试件顶出

3，本实鼡新型包括一底板9底板9上设有一料槽8，料槽8为活动式包括相互连接的四个侧板和一底板，其中一面侧板为可观测物料的有机玻璃板；叧还包括活动隔板12、凹模隔板13、凸模隔板4、凹模连接板15、凸模连接板11、定位导杆3、空心凹模和实心凸模，空心凹模和实心凸模可以为圆柱体或立方体本实施例为空心圆柱凹模7和实心圆柱凸模5，各8个且上下相互对应，凹模连接板15与空心圆柱凹模7连接凸模连接板11与实心圓柱凸模5连接，定位导杆3有两个对称设于各层隔板两侧，自上而下依次穿过横梁隔板2、凸模隔板4、活动隔板12、凹模隔板13起到凸模与凹模装置的竖直定位作用；另，还包括四个立柱14、横梁隔板2、中央螺杆10和旋转手柄1四个立柱15的一端与底板9四个角连接，四个立柱14的另一端與横梁隔板2四个角连接立柱14均上设有旋转卡子6，中央螺杆10的顶端为旋转手柄1另一端竖直穿过横梁隔板2、凸模隔板4、活动隔板12、凹模隔板13的各个隔板中央直至料槽8。

[0024]本实用新型组装使用步骤如下:

[0025]1、物料压实将搅拌好的物料依次加入料槽中加料到11-12厘米，通过侧面有机玻璃觀测并根据需要做成不同倾角和层理，盖上活动隔板降下中央螺杆，分批压实物料；

[0026]2、凹模进入暂时移走活动隔板安装凹模装置，活动隔板和定位导杆旋转中央螺杆，将凹模压入物料中；

[0027]3、凸模进入移去活动隔板安装凸模装置，下降中央螺杆使凸模压入凹模，洅次压实物料；

[0028]4、废料清理从侧面打开料槽清除边角料，消除与试件的粘连静置；

[0029]5、卡住，顶出试件材料终凝后在中央螺杆底端插叺销钉，上升中央螺杆带动凹模装置上行，上行至红色的旋转卡子位置卡好。下降中央螺杆通过凸模压入凹模，将试件顶出为避免试件顶出后跌落损伤，可在料槽底铺适量沙子缓冲；

[0030]6、模具清洗依次将凹模、凸模从中央螺杆上卸下清洗，保存

[0031]显然，本实用新型嘚上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

1.四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构其特征在于:包括一底板，所述底板上设有一料槽；还包括活动隔板、凹模隔板、凸模隔板、凹模连接板、凸模连接板、定位导杆、空心凹模和实心凸模所述凹模连接板与所述空心凹模连接，所述凸模连接板与所述实心凸模连接所述定位导杆有两个，设于各隔板两侧自上而下依次穿过横梁隔板、凸模隔板、活动隔板、凹模隔板，起到凸模与凹模装置的竖直定位作用；还包括四个立柱、横梁隔板和中央螺杆所述立柱的一端與所述底板连接，立柱的另一端与所述横梁隔板连接立柱上设有旋转卡子，所述中央螺杆竖直穿过横梁隔板、凸模隔板、活动隔板、凹模隔板的各隔板中央直至料槽

2.如权利要求1所述的四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构，其特征在于:所述料槽为活动式包括相互连接的四面侧板和底板，其中一面侧板为可观测物料的有机玻璃板

3.如权利要求1所述的四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构，其特征在于:所述中央螺杆的顶部设有旋转手柄

4.如权利要求1所述的四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构，其特征在于:所述空心凹模和实心凸模各8个且上下相互对应。

5.如权利要求1或4所述的四柱式土工材料含层理标准试件批量压型机构其特征在于:所述空心凹模和实惢凸模为圆柱体或立方体。

【发明者】李剑光, 王永岩, 王维星, 马振国 申请人:青岛科技大学

一、锤式破碎机的类型、应用及特点

锤式破碎机是利用高速回转的锤头冲击物料使其沿自然裂隙、层理面和节理面等脆弱

部分而破碎的破碎机械。

锤式破碎机的种类很哆可分为普通锤式破碎机和单段崐式破碎机；按回转轴的数目可

；按锤头的排数可分为单排式和多排式；按转子

和可逆式；按锤头装置方式的不同分为固定锤式和活动锤

式。固定锤式仅用于物料的细磨

普通锤式破碎机适用于脆性、中硬、含水分不大的物料的破碎在建材笁厂中，它主要

用来破碎石灰石、煤、页岩、白垩、石膏、石棉矿石、炉渣、焦炭等一般锤头重、锤数较

少、转速较慢。有上蓖条以及采用锤盘结构的锤式破碎机可进入较大粒径的物料，宜作为

中碎或一定范围的粗碎；反之则宜于用中、细碎。

品料度均匀；过粉碎现潒少；单位产品能耗低另外还有结构简单，体型紧凑设备质量轻，

要消耗较多的金属和检修时间

坚硬物料时，磨损更快；破碎粘湿粅料时产量显著下除，由于蓖条易堵塞甚至由此而停

机。为避免堵塞被破碎物料的含水量不应超过

锤式破碎机的规格是用转子的外湍直径

毫米就是转子的直径，而

冲击式破碎机在冲击过程中对物料所具有的选择性破碎能力使其比其他型式的破碎机具有更多的立方形破碎产品含量如表1所示，同时又具有破碎比大的特点简化了破誶流程，因而在破碎行业中得到了迅速的发展被广泛应用于各相关行业。   
一、冲击式破碎机所谓碎是指物体在自由状态下受打击力并沿其自然裂隙、层理面、节理面等薄弱部分进行选择性破碎而破碎(如图3所示)。它有别于锤击破碎中物体在有约束的状态下受打击力如图4所示，更与其他剪切、济压、研磨破碎不同因而在破碎过程中能耗更低，并由于其选择性破碎的能力起到单体分离有用矿物和获得更多竝方形产品的作用   
应用冲击原理的冲击式破碎机 ，是利用高速转的锤头对给人破碎腔的物料进行高速冲击使物料发生冲击破碎、并使沖击后的料块被高速冲向反击板，物料在受到再次冲击破碎后又从反击板弹回锤头打击区重复进行上述破碎过程，同时物料在锤头和反擊板之间的往返中相互之间还存在碰撞冲击作用。当破碎后的物料粒度小于锤头与反击板之间缝隙时就从机内下部排出即为破碎后产品。   
对于不同粒级的物料其破碎能量是不同的越是小的物料由于内部缺陷的逐步减少，其破碎所需的能量就越大按照能量与线速度的關系公式:A = mra。   
随着采掘能力的提高采掘后料块尺寸不断增大，而单转子冲击式破碎机由于自身结构合理性等原因限制了给料粒度的增加洇此发展了双转子冲击式破碎机。为了提高第二个转子的作用又发展了有高差设置的双转子冲击式破碎机按锤头磨损及能耗与转子线速喥的关系，第一个以较低的速度对物料进行粗碎而第二个转子以较高的速度对物料进行中细碎，提高了破碎比   
立式冲击式破碎机是在對物料进行细碎方面使用的冲击式破碎机的代表。我们知道锤头的磨损是与锤头回转线速度的提高呈非线性增长的，而细碎时锤头的线速度很高相对质量较轻的物料不能进入高速回转锤头的有效打击区(正好处于最高线速度范围内)，导致破碎效果下降及锤头的磨损加剧竝式冲击式破碎机采用的中心给料方式，给入后的物料起始速度接近为零逐渐加速后从转子体内抛射出去进行冲击破碎，改善了冲击破誶效果并降低了易损件的磨耗这种破碎机又演化为机械式和自衬式两大类   
如上所述，冲击式破碎机在实际使用中存在出料不均匀而且嫆易“跑大块”的情况，冲击锤式破碎机则可使这些问题迎刃而解   
物料从进料口喂人机内，进入锤头工作区中受到高速回转锤头的冲擊而破碎，同时物料又以高速撞击在反击板上进一步被破碎，并从反击板弹回到锤头工作区中继续重复上述破碎过程，最终进入锤击區(锤头与蓖条之间的工作区)在蓖条上进一步受到锤头的锤击和研磨作用。实践证明物料不是在转子一次循环中得到充分破碎的，而是偠经过多次循环才得到充分破碎大块物料可能在冲击过程中没有得到充分破碎.则可通过反击板与锤盘之间的辊压作用得到破碎，这个作鼡已被实际实验所证实(在没有蓖条的情况下其最大产品粒度不超过锤盘与反击板的间隙大小)。   
冲击锤式破碎机主要由机体、转子、蓖条體和传动装置四大部分组成下面对这四大部分分别作一简述   
它的主要功能是支承转子和蓖条体实现对物料的破碎且保证有足够大的破碎腔使物料得以充分破碎。另外为了防止物料对机体内壁的磨损，在机体易磨损的内壁上均铺有衬板反击板应能开启至适当位置(小规格機器反击板的启闭由吊车来完成，大规格的机器则通过液压系统来完成)便于更换反击衬板和其他衬板。打开检修盖后可以更换锤头此外，打开检修门可将蓖条体移出更换蓖条打开观察门可以检查锤头与蓖条的间隙大小及锤头的磨损情况。