一種糧食直剪試驗(yàn)制樣器及制樣方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程土工試驗(yàn)領(lǐng)域，更具體涉及一種用于糧食直接剪切試驗(yàn)的試樣制備裝置及制樣技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]糧食直剪儀被廣泛用來(lái)測(cè)定糧食內(nèi)摩擦角，但制備的試樣一般都不考慮密實(shí)程度，研究和工程實(shí)踐結(jié)果都表明，糧食密實(shí)度對(duì)糧食內(nèi)摩擦影響很大，進(jìn)而影響糧倉(cāng)設(shè)計(jì)參數(shù)。采用現(xiàn)有方法難以獲得較大密實(shí)度的糧食試樣，一方面現(xiàn)有規(guī)范大多基于土體試樣的制備，糧食顆粒分布均勻，采用常規(guī)方法壓實(shí)時(shí)難以獲得不同密實(shí)度的試樣；另一方面糧食顆粒易變形和破碎，不能采用擊實(shí)土體的方法進(jìn)行擊實(shí)?，F(xiàn)有設(shè)備和制樣技術(shù)不能滿足不同密實(shí)度糧食直剪試驗(yàn)試樣的制備，因此有必要進(jìn)行糧食直剪試驗(yàn)制樣器及制樣技術(shù)的研制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了滿足研究?jī)?chǔ)倉(cāng)內(nèi)糧食裝卸料時(shí)不同密實(shí)度狀態(tài)引起的應(yīng)力狀態(tài)的不同，需要研究不同密實(shí)度下糧食的內(nèi)摩擦角、應(yīng)力應(yīng)變等關(guān)系，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠滿足不同密實(shí)度糧食直剪試驗(yàn)的制樣器及制樣方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種糧食直剪試驗(yàn)的制樣器包括下剪切盒、上剪切盒、盒蓋、插銷、擊實(shí)錘、氣栗、儲(chǔ)氣罐、電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)，其中剪切盒的盒蓋直徑與剪切盒內(nèi)徑相適配，擊實(shí)裝置的擊實(shí)錘直徑與剪切盒內(nèi)徑相適配。
[0005]本發(fā)明進(jìn)一步的設(shè)置在于:
1)與糧食直剪儀配套，采用圓形的下剪切盒I和上剪切盒2，內(nèi)徑100mm，凈高100mm，外形為一正方體，邊長(zhǎng)為150 mm，上、下剪切盒的開(kāi)縫尺寸為2 mm。剪切盒放置好后，用插銷固定。
[0006]2)剪切盒的盒蓋內(nèi)徑為10mm (材質(zhì)為銅)，擊實(shí)錘為圓柱體，直徑為100mm。擊實(shí)錘的中間有一個(gè)擊實(shí)桿，制樣時(shí)，試驗(yàn)人員手握擊實(shí)桿上下?lián)魧?shí)，控制擊實(shí)力度。
[0007]3)氣栗的氣管用來(lái)傳輸空氣，儲(chǔ)氣罐可以用來(lái)儲(chǔ)存氣體，帶有不同檔位的電動(dòng)機(jī)用來(lái)控制抽氣，控制試樣內(nèi)的真空度，以便能夠保證顆粒均勻的糧食試樣能夠被擊實(shí)。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種糧食直剪試驗(yàn)的制樣器及制樣方法，具體步驟在于: O制樣前把上下剪切盒對(duì)齊放置、插上插銷固定；平穩(wěn)放置剪切盒；
2)根據(jù)試樣密實(shí)度稱取所需試樣的質(zhì)量，把糧食分成5份，采用分層擊實(shí)法裝樣。每層試樣采用手動(dòng)控制力度法擊實(shí)，當(dāng)擊實(shí)到不能壓密后，打開(kāi)抽氣開(kāi)關(guān)使流通，必要時(shí)抽氣，保證試樣在一定真空度下進(jìn)行擊實(shí)，獲得一定密實(shí)度的試樣，直至達(dá)到該層的壓實(shí)高度。
[0009]3)反復(fù)進(jìn)行步驟2，直至每層達(dá)到設(shè)定的壓實(shí)高度，直至剪切盒試樣裝滿為止。
[0010]4)拿出擊實(shí)錘并且同時(shí)蓋上剪切盒盒蓋，試樣即可供糧食直剪測(cè)試使用。
[0011]本發(fā)明的特征在于利用空氣抽氣裝置抽出剪切盒內(nèi)的空氣。利用真空下排除糧食籽粒之間的空氣，保證了可獲得設(shè)定密實(shí)度的糧食試樣。
[0012]本發(fā)明的特征在于實(shí)現(xiàn)了直剪試驗(yàn)試樣的分層擊實(shí)裝置。用帶有擊實(shí)板的擊錘將制樣在剪切盒內(nèi)分層擊實(shí)，分層層數(shù)為5層，每層試樣質(zhì)量應(yīng)相等，擊完最后一層，將剪切盒內(nèi)的試樣兩端整平。由于糧食易破碎，擊實(shí)時(shí)采用人工擊實(shí)，控制力度。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，考慮糧食易破碎及顆粒均勻，難以壓實(shí)的特點(diǎn)，在沒(méi)有現(xiàn)成的糧食直剪試樣制備方法可循的條件下，研究確定了不同密實(shí)度糧食直剪試樣的制備器及制備技術(shù)，提供了一種能夠研究不同初始狀態(tài)下糧食的內(nèi)摩擦角、對(duì)倉(cāng)壁摩擦系數(shù)、應(yīng)力狀態(tài)測(cè)試的糧食直剪試驗(yàn)的制樣器及制樣方法，為糧食參數(shù)的精確測(cè)試研究提供了制樣裝置及制樣技術(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的糧食直剪試驗(yàn)的制樣器及制樣方法裝置主視圖。
[0015]圖2是抽氣裝置的工作示意圖。
[0016]圖3是剪切盒蓋和擊實(shí)錘示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0018]如圖1所示，本發(fā)明的糧食直剪試驗(yàn)制樣器及制樣方法，包括:下剪切盒1、上剪切盒2、盒蓋3、插銷4、擊實(shí)錘5、氣栗6、儲(chǔ)氣罐7、電動(dòng)機(jī)8、開(kāi)關(guān)9。
[0019]制樣方法包括:
O制樣前把上下剪切盒對(duì)齊放置、插上插銷固定；平穩(wěn)放置剪切盒。
[0020]2)根據(jù)試樣體積和糧食密度稱取所需試樣的質(zhì)量，把糧食分成5份，采用分層擊實(shí)法裝樣。每層試樣先擊實(shí)，當(dāng)擊實(shí)到不能壓密后，打開(kāi)抽氣開(kāi)關(guān)使氣體自由流出，然后繼續(xù)擊實(shí)，并擊實(shí)到無(wú)法再壓密后打開(kāi)電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)，利用空壓機(jī)抽氣裝置，邊擊實(shí)邊抽氣，直至達(dá)到該層的壓實(shí)高度。
[0021]3)反復(fù)進(jìn)行步驟2，直至每層達(dá)到設(shè)定的壓實(shí)高度，剪切盒試樣裝滿為止。
[0022]4)取出擊實(shí)裝置并且同時(shí)蓋上剪切盒盒蓋，試樣即可供糧食直剪測(cè)試使用。
[0023]本發(fā)明克服了進(jìn)行糧食直剪試驗(yàn)難以制備不同密實(shí)度糧食試樣的缺陷，不僅能夠保證試樣的高度、平整度和密實(shí)度，而且試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單實(shí)用，能保證整個(gè)制樣過(guò)程中保護(hù)試樣，操作方便，卸樣簡(jiǎn)單。本發(fā)明涉及土木工程土工試驗(yàn)領(lǐng)域，更具體涉及一種用于糧食直接剪切試驗(yàn)的試樣制備裝置及制樣方法，為糧食直接剪切試驗(yàn)測(cè)試研究提供了不同密實(shí)度的糧食試樣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種糧食直剪試驗(yàn)制樣器，其特征在于:包括下剪切盒(I)、上剪切盒(2)、盒蓋(3)、插銷(4)、擊實(shí)錘(5)、氣栗(6)、儲(chǔ)氣罐(7)、電動(dòng)機(jī)(8)、開(kāi)關(guān)(9)，其中剪切盒的盒蓋直徑與剪切盒內(nèi)徑一致，擊實(shí)裝置的擊實(shí)錘直徑與剪切盒內(nèi)徑匹配。2.如權(quán)利要求1所述的糧食直剪試驗(yàn)制樣器，其特征在于:滿足糧食直剪儀的尺寸，用于裝樣的下剪切盒(I)和上剪切盒(2)內(nèi)的形狀采用圓形，內(nèi)徑100mm，凈高100mm，外形為一正方體，邊長(zhǎng)為150 mm。3.如權(quán)利要求1所述的糧食直剪試驗(yàn)制樣器，其特征在于:開(kāi)縫尺寸滿足現(xiàn)有糧食直剪儀的要求，選取上、下剪切盒的開(kāi)縫尺寸為2 mm。4.如權(quán)利要求1所述的糧食直剪試驗(yàn)制樣器，其特征在于:剪切盒的盒蓋內(nèi)徑為100mm，擊實(shí)裝置為帶擊實(shí)桿的圓柱體擊實(shí)錘，直徑為10mm ;擊實(shí)錘連接有抽氣管，并直通試樣頂端。5.如權(quán)利要求1所述的糧食直剪試驗(yàn)制樣器，其特征在于:帶有不同檔位的電動(dòng)機(jī)用來(lái)控制制樣時(shí)保證試樣一定的真空度，儲(chǔ)氣罐用來(lái)盛裝氣體，通過(guò)抽氣管連接氣栗與通過(guò)擊實(shí)錘直通試樣頂部，保證擊實(shí)試樣時(shí)可隨時(shí)抽氣，獲得一定密實(shí)度的試樣。6.一種糧食直剪試驗(yàn)制樣方法，其特征在于，包括如下步驟:1)制樣前把上下剪切盒對(duì)齊放置、插上插銷固定，平穩(wěn)放置剪切盒；2)根據(jù)密實(shí)度要求稱取所需試樣的質(zhì)量，把糧食分成5份，采用分層擊實(shí)法裝樣；3)控制擊實(shí)力，每層試樣先擊實(shí)，保證糧食試樣不會(huì)擊碎；4)當(dāng)達(dá)到每層壓實(shí)高度后繼續(xù)加入試樣重復(fù)步驟2和步驟3 ;5)當(dāng)每層高度沒(méi)有壓實(shí)到設(shè)定的高度后，打開(kāi)擊實(shí)錘上的抽氣開(kāi)關(guān)，進(jìn)行抽氣，邊抽邊擊實(shí)，直至達(dá)到設(shè)定的擊實(shí)高度；6)反復(fù)進(jìn)行步驟4和步驟5，直至每層達(dá)到設(shè)定的壓實(shí)高度，并以剪切盒試樣裝滿為止；7)取出擊實(shí)裝置并蓋上剪切盒蓋，試樣供糧食直剪測(cè)試使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于糧食直剪試驗(yàn)制樣器及制樣方法。糧食直剪試驗(yàn)試樣制樣器包括下剪切盒、上剪切盒、盒蓋、插銷、擊實(shí)錘、抽氣裝置(電動(dòng)機(jī)、氣泵、儲(chǔ)氣罐、開(kāi)關(guān))。本發(fā)明解決了糧食散體直剪試驗(yàn)的制樣器及制樣技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)制樣器及制樣方法保證糧食試樣成型，并保證整個(gè)糧食試樣的高度、平整度、密實(shí)度，提高制樣效率，操作簡(jiǎn)單，適用于不同糧食品種的直剪試樣制備。
【IPC分類】G01N1/28
【公開(kāi)號(hào)】CN105115804
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510625838
【發(fā)明人】曾長(zhǎng)女, 王娟, 王媛, 周飛, 于航, 宋飛如, 史志乾
【申請(qǐng)人】河南工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月28日