本發(fā)明屬于道路工程材料多孔水泥混凝土試驗領域，涉及一種試驗用多孔混凝土的插搗成型裝置及其使用方法。

背景技術：

近年來，公路交通運輸事業(yè)在我國得到了長足的發(fā)展，新材料、新結構、新工藝等對公路建設起到了巨大的推動作用，公路通車里程逐年大幅提高。截至2010年底，全國公路總里程已達398.4萬km，高速公路超過7.3萬km。

多孔混凝土是由水泥、等粒徑集料、摻合料、水混合固結而成、有連通孔的材料，空隙率大于17％。該種材料的7d抗折強度可達3.0～3.5MPa，而模量較之普通水泥混凝土有所降低。除了具有良好的排水性能，該種材料更適合作為路面結構的承重層。此外，為改善表面行車特性，可在多孔改性混凝土結構層表面鋪筑一層或兩層瀝青混合料，如AC，OGFC，SMA等，從而達到剛?cè)嵯酀男Ч涫褂脡勖^之現(xiàn)有半剛性基層瀝青路面結構大大延長，近些年，多孔混凝土基層材料在道路工程材料領域成為研究的熱點，實驗室內(nèi)，現(xiàn)有的多孔混凝土拌合料采用人工插搗的方式進行插搗成型，插搗的力度及位置均不同，因此試驗的誤差較大。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種試驗用多孔混凝土的插搗成型裝置及其使用方法，該裝置及其使用方法能夠自動實現(xiàn)多孔混凝土插搗成型，插搗的力度及位置固定且可調(diào)。

為達到上述目的，本發(fā)明所述的試驗用多孔混凝土的插搗成型裝置包括底座、支架、升降器、箱體、插搗棒、旋轉(zhuǎn)裝置、試模固定平臺、試模、上鏈輪、下鏈輪、鏈條及鏈條調(diào)節(jié)板；

支架包括第一立柱、第二立柱及橫桿，第一立柱的下端固定于底座1上，升降器固定于第一立柱的上端，第二立柱的下端與升降器的伸縮軸相連接，橫桿的一端與第二立柱的上端固定連接，導桿的上端穿過橫桿另一端的側(cè)面，試模固定平臺通過旋轉(zhuǎn)裝置固定于底座1上，試模4固定于試模固定平臺上，導桿的下端正對試模，砝碼位于導桿上；

箱體的一側(cè)面固定于第二立柱的側(cè)面，鏈條調(diào)節(jié)板固定于箱體的另一側(cè)面上，上鏈輪及下鏈輪均固定于鏈條調(diào)節(jié)板上，鏈條套接于上鏈輪與下鏈輪上，導桿上設有圓形凸起，條鏈上設有用于推動環(huán)形凸起向上運動的擋塊，鏈條調(diào)節(jié)板上設有用于對環(huán)形凸起進行軸向限位的限位塊，箱體內(nèi)設有電機，電機的輸出軸與上鏈輪相連接。

所述導桿包括上導桿及下導桿，其中，下導桿的下端與插搗棒的上端相連接，下導桿的上端與上導桿的下端相連接，上導桿的上端穿過橫桿的側(cè)面，環(huán)形凸起位于下導桿的側(cè)面，砝碼位于上導桿上。

上導桿的頂部設有用于對上導桿進行軸向限位的擋板。

下導桿與插搗棒之間通過固定扣相連接。

電機的輸出軸通過減速器與上鏈輪相連接。

電機的輸出軸與減速器之間通過聯(lián)軸器相連接。

所述箱體包括后箱體及前箱體，后箱體固定于第二立柱的側(cè)面，前箱體固定于后箱體上，前箱體上設有安全門；其中，電機、減速器及聯(lián)軸器均位于后箱體內(nèi)，減速器的輸出軸穿過前箱體與上鏈輪相連接。

所述試模固定平臺上設有用于固定試模的試模固定夾。

本發(fā)明所述的試驗用多孔混凝土的插搗成型裝置的使用方法包括以下步驟：

1)選取砝碼，確定插搗力的大小，再通過升降器調(diào)節(jié)橫桿的高度，通過旋轉(zhuǎn)裝置轉(zhuǎn)動試模固定平臺，調(diào)節(jié)插搗的位置；

2)向試模中加入多孔混凝土拌合物，其中，試模內(nèi)多孔混凝土拌合物的深度為試模高度的1/3，然后再啟動電機；

3)電機帶動上鏈輪轉(zhuǎn)動，上鏈輪帶動鏈條移動，當鏈條上的擋塊與環(huán)形凸起相接觸后，擋塊推動環(huán)形凸起向上運動，從而帶動導桿及插搗棒向上運動，當環(huán)形凸起與限位塊相接觸后，擋板越過環(huán)形凸起繼續(xù)向上運動，環(huán)形凸起脫離擋板后，在重力的作用下導桿、砝碼及插搗棒向下運動，從而使插搗棒插入到試模中的多孔混凝土拌合物中，實現(xiàn)一次插搗作業(yè)；

4)重復N次步驟3)，再向試模內(nèi)加入多孔混凝土拌合物，使試模內(nèi)多孔混凝土拌合物的深度為試模高度的2/3，然后再重復N次步驟3)；再向試模內(nèi)加入多孔混凝土拌合物，使試模內(nèi)多孔混凝土拌合物的深度為試模的頂部開口齊平，然后再重復N次步驟3)，完成多孔混凝土的插搗試驗成型。

N等于25。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述的試驗用多孔混凝土的插搗成型裝置及其使用方法在具體操作時，通過升降器及砝碼調(diào)節(jié)插搗棒插搗的力度，通過旋轉(zhuǎn)裝置帶動試模固定平臺轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)插搗的位置，實現(xiàn)對插搗位置及力度的控制，在插搗時，電機帶動上鏈輪轉(zhuǎn)動，上鏈輪帶動鏈條移動，鏈條通過擋塊推動環(huán)形凸起向上移動，從而使導桿向上運動，當環(huán)形凸起與限位塊相接觸后，擋塊越過環(huán)形凸起繼續(xù)向上運動，導桿、砝碼及插搗棒垂直向下運動，從而使插搗棒插入到多孔混凝土拌合物中，實現(xiàn)多孔混凝土拌合物的插搗成型，結構簡單，操作方便，便于推廣及應用。

進一步，上導桿的頂部設有擋板，避免上導桿的上端向下穿出橫桿掉落下去。

進一步，電機的輸出軸通過減速器及上鏈輪相連接，實現(xiàn)對插搗速度的控制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明中箱體的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明中試模固定平臺3的結構示意圖。

其中，1為底座、2為旋轉(zhuǎn)裝置、3為試模固定平臺、4為試模、5為升降器、6為鏈條調(diào)節(jié)板、7為上鏈輪、8為上導桿、9為鏈條、10為擋塊、11為下導桿、12為擋板、13為固定扣、14為插搗棒、15為后箱體、16為電機、17為聯(lián)軸器、18為減速器、19為前箱體、20為安全門、21為試模固定夾、22為砝碼。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述：

參考圖1、圖2及圖3，本發(fā)明所述的試驗用多孔混凝土的插搗成型裝置包括底座1、支架、升降器5、箱體、插搗棒14、旋轉(zhuǎn)裝置2、試模固定平臺3、試模4、上鏈輪7、下鏈輪、鏈條9及鏈條調(diào)節(jié)板6；支架包括第一立柱、第二立柱及橫桿，第一立柱的下端固定于底座1上，升降器5固定于第一立柱的上端，第二立柱的下端與升降器5的伸縮軸相連接，橫桿的一端與第二立柱的上端固定連接，導桿的上端穿過橫桿另一端的側(cè)面，試模固定平臺3通過旋轉(zhuǎn)裝置2固定于底座1上，試模4固定于試模固定平臺3上，導桿的下端正對試模4，砝碼22位于導桿上；箱體的一側(cè)面固定于第二立柱的側(cè)面，鏈條調(diào)節(jié)板6固定于箱體的另一側(cè)面上，上鏈輪7及下鏈輪均固定于鏈條調(diào)節(jié)板6上，鏈條9套接于上鏈輪7與下鏈輪上，導桿上設有圓形凸起，條鏈上設有用于推動環(huán)形凸起向上運動的擋塊10，鏈條調(diào)節(jié)板6上設有用于對環(huán)形凸起進行軸向限位的限位塊，箱體內(nèi)設有電機16，電機16的輸出軸與上鏈輪7相連接。

所述導桿包括上導桿8及下導桿11，其中，下導桿11的下端與插搗棒14的上端相連接，下導桿11的上端與上導桿8的下端相連接，上導桿8的上端穿過橫桿的側(cè)面，環(huán)形凸起位于下導桿11的側(cè)面，砝碼22位于上導桿8上；上導桿8的頂部設有用于對上導桿8進行軸向限位的擋板12；下導桿11與插搗棒14之間通過固定扣13相連接。

電機16的輸出軸通過減速器18與上鏈輪7相連接；電機16的輸出軸與減速器18之間通過聯(lián)軸器17相連接；所述箱體包括后箱體15及前箱體19，后箱體15固定于第二立柱的側(cè)面，前箱體19固定于后箱體15上，前箱體19上設有安全門20；其中，電機16、減速器18及聯(lián)軸器17均位于后箱體15內(nèi)，減速器18的輸出軸穿過前箱體19與上鏈輪7相連接；試模固定平臺3上設有用于固定試模4的試模固定夾21。

本發(fā)明所述的試驗用多孔混凝土的插搗成型裝置的使用方法包括以下步驟：

1)選取砝碼22，確定插搗力的大小，再通過升降器5調(diào)節(jié)橫桿的高度，通過旋轉(zhuǎn)裝置2轉(zhuǎn)動試模固定平臺3，調(diào)節(jié)插搗的位置；

2)向試模4中加入多孔混凝土拌合物，其中，試模4內(nèi)多孔混凝土拌合物的深度為試模4高度的1/3，然后再啟動電機16；

3)電機16帶動上鏈輪7轉(zhuǎn)動，上鏈輪7帶動鏈條9移動，當鏈條9上的擋塊10與環(huán)形凸起相接觸后，擋塊10推動環(huán)形凸起向上運動，從而帶動導桿及插搗棒14向上運動，當環(huán)形凸起與限位塊相接觸后，擋板12越過環(huán)形凸起繼續(xù)向上運動，環(huán)形凸起脫離擋板12后，在重力的作用下導桿11、砝碼22及插搗棒14向下運動，從而使插搗棒14插入到試模4中的多孔混凝土拌合物中，實現(xiàn)一次插搗作業(yè)；

4)重復N次步驟3)，再向試模4內(nèi)加入多孔混凝土拌合物，使試模4內(nèi)多孔混凝土拌合物的深度為試模4高度的2/3，然后再重復N次步驟3)；再向試模4內(nèi)加入多孔混凝土拌合物，使試模4內(nèi)多孔混凝土拌合物的深度為試模4的頂部開口齊平，然后再重復N次步驟3)，完成多孔混凝土的插搗試驗成型。優(yōu)選的，N等于25。

本發(fā)明還包括控制器、報警器、以及用于統(tǒng)計插搗棒14插搗次數(shù)的計數(shù)器，計數(shù)器實時統(tǒng)計插搗次數(shù)，并將插搗的次數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至控制器中，當計數(shù)器統(tǒng)計的插搗次數(shù)等于預設插搗次數(shù)時，控制器控制報警器報警，同時關閉電機16。