專利名稱：大型自動擊實儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種能實現(xiàn)自動工作、自動計數(shù)，適用于粗粒土試驗的大型土工試驗儀器。
公知的大型擊實儀，目前世界上擁有的國家甚少，而且多半是各自為了試驗要求而自行設(shè)計制造的。因而，至今尚沒有標(biāo)準(zhǔn)的大型擊實儀，特別是大型自動擊實儀。就現(xiàn)有的大型擊實儀而論，美國墾務(wù)局的大型擊實儀是目前世界上最大的，其擊實筒直徑為500mm。我國現(xiàn)有的擊實儀，有電動的、液壓的等幾種，但由于原理、結(jié)構(gòu)有異，其性能差異甚大。不是因電磁原理產(chǎn)生的熱效應(yīng)而致設(shè)備溫度甚高，使實驗人員無法操作，就是因液體阻尼作用使擊實錘下落不能立即達(dá)到自由落體狀態(tài)，同時不能自動計數(shù)，擊實筒轉(zhuǎn)角(度數(shù))不均勻等，難以收到理想的試驗效果，特別不能自動工作、自動計數(shù)。
本實用新型的目的在于克服已有擊實儀的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，操作簡便，外形美觀、大方，使用范圍廣，作用大，精度高，效益顯著的土工試驗儀器——大型自動擊實儀。
本儀器根據(jù)機(jī)械傳動和摩擦帶動原理，采用自動控制方法，由電機(jī)帶動減速齒輪，再驅(qū)動蝸桿，帶動蝸輪，使凹型圓弧面凸輪轉(zhuǎn)動或擊實筒旋轉(zhuǎn)，從而使擊實錘(11)有規(guī)律地提升、自由下落，擊實筒相應(yīng)地轉(zhuǎn)動、停止，實現(xiàn)本儀器的自動旋轉(zhuǎn)擊實。
附

圖1展示了本儀器的主要部分及結(jié)構(gòu)，包括床身(1)、擊實錘(11)、擊實筒(13)、擊實錘運動控制裝置、擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置、電氣控制裝置(12)和防護(hù)罩(2)等。
附圖2展示了擊實錘運動控制裝置的主要部件及結(jié)構(gòu)，包括螺旋調(diào)節(jié)器(3)、凹型圓弧面壓緊輪(4)、凹型圓弧面凸輪(5)、小凸輪(6)、蝸桿(7)、蝸輪(8)、減速齒輪(9)、電機(jī)(10)等。
附圖3、4展示了凹型圓弧面凸輪和小凸輪的基本結(jié)構(gòu)及投影。
附圖5展示了電氣控制裝置(12)的控制原理及電路組成元件。
對附圖的說明(1)床身；(2)防護(hù)罩；(3)螺旋調(diào)節(jié)器；(4)凹型圓弧面壓緊輪；(5)凹型圓弧面凸輪；(6)小凸輪；(7)蝸桿；(8)蝸輪；(9)減速齒輪；(10)電機(jī)；(11)擊實錘；(12)電氣控制裝置；(13)擊實筒；(14)蝸輪；(15)蝸桿；(16)電機(jī)；(17)減速齒輪。
對本實用新型的結(jié)構(gòu)、傳動工作關(guān)系的說明床身(1)由鋼板焊接而成，屬焊接結(jié)構(gòu)。主要由側(cè)板、底板、立柱、工作臺和平臺等部件組成。平臺位于側(cè)板頂部，側(cè)板連接平臺和底板，工作臺由4根立柱支承(主要支承擊實筒)。
擊實錘運動控制裝置位于床身頂部，主要構(gòu)件為凹型圓弧面凸輪(5)和凹型圓弧面壓緊輪(4)，兩輪的凹型圓弧面半徑相同，且與擊實錘桿吻合，從而實現(xiàn)對擊實錘(11)的提升和自由下落。凹型圓弧面凸輪(5)的運動由電機(jī)(10)、減速齒輪(9)、蝸桿(7)、蝸輪(8)等部件組成的傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)，即電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動減速齒輪，驅(qū)動與減速齒輪固定在同一軸上的蝸桿，再帶動蝸輪，從而使與蝸輪固定在同一軸上的凹型圓弧面凸輪轉(zhuǎn)動，并與凹型圓弧面壓緊輪配合，使擊實錘提升、自由下落，再提升、再自由下落，直至按所需要程序擊數(shù)連續(xù)工作完畢，自動停機(jī)為止。
擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置位于床身下部，主要由電機(jī)(16)、減速齒輪(17)、蝸桿(15)、蝸輪(14)等部件組成，并與擊實筒轉(zhuǎn)軸相連，擊實筒轉(zhuǎn)動與擊實錘錘擊的配合以及計數(shù)脈沖信號的給予，是由與凹型圓弧面凸輪安裝在同一軸上的小凸輪(6)接通或斷開電機(jī)(16)的微動開關(guān)，即控制擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置的電機(jī)有規(guī)律地“開”或“?！眮韺崿F(xiàn)的。
電氣控制裝置(12)位于床身中部，并與其集為一體，其電控原理、所用電氣元件如附圖5所示。
擊實錘(11)主要由錘桿、心軸、錘頭、法蘭盤等部件組成，錘桿下部裝有一節(jié)心軸，法蘭盤套在錘桿外下部，以鉚釘固定，錘頭與法蘭盤用六角螺栓固定。
擊實筒(13)主要由上套筒、擊實筒、底盤、軸承、軸承座、轉(zhuǎn)軸等部件組成。上套筒安裝在擊實筒上面，底盤與轉(zhuǎn)軸以鍵連接，轉(zhuǎn)軸套在安裝在軸承座內(nèi)的軸承里，并與擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置中的蝸輪(14)相連。
防護(hù)罩(2)設(shè)置了兩個，一個罩擊實錘運動控制裝置，一個罩擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置。
對本實用新型關(guān)鍵技術(shù)的說明用在凸出部分包有彈性耐磨材料(如強(qiáng)力膠)的凹型圓弧面凸輪和在底盤上安有一個調(diào)整壓緊力、補(bǔ)償磨損、保證提升擊實錘時不打滑的凹型圓弧面壓緊輪提升擊實錘，并使凹型圓弧面凸輪凸出部分的弧長與擊實錘落高一致，以此控制錘頭落高，完成了對錘頭底面的隨機(jī)自動跟蹤，從而保證了落高恒為常數(shù)。
用與凹型圓弧面凸輪安裝在同一軸上，用螺釘固定在蝸輪軸上，以調(diào)節(jié)兩凸輪間位置的小凸輪(6)來實現(xiàn)擊實筒轉(zhuǎn)角(度數(shù))與擊實錘錘擊(次數(shù))的協(xié)調(diào)一致。即以小凸輪凸出部分的弧長為擊實筒轉(zhuǎn)角(度數(shù))的設(shè)計依據(jù)。在小凸輪轉(zhuǎn)動時，其凸出部分接通電機(jī)(16)的微動開關(guān)，通過減速齒輪(17)、蝸桿(15)、蝸輪(14)減速帶動擊實筒旋轉(zhuǎn)一定角度，然后斷電(凸出部分轉(zhuǎn)完，由其限定了通電時間而控制轉(zhuǎn)角)。在斷電后約一秒多鐘，同軸轉(zhuǎn)動的凹型圓弧面凸輪凸出部分的弧長才轉(zhuǎn)完，使擊實錘處于自由狀態(tài)而自由下落，如此協(xié)調(diào)動作，完成自動旋轉(zhuǎn)擊實工作。
用預(yù)選計數(shù)器JS完成本儀器的自動計擊數(shù)，自動停機(jī)功能，實現(xiàn)了單機(jī)自動化。
通過對本儀器的試制和試車調(diào)試，證明本儀器不但能自動計擊數(shù)，自動按所需要程序擊數(shù)連續(xù)工作，自動停機(jī)，錘頭上下位置隨機(jī)自動跟蹤，保證落高恒為常數(shù)，擊實筒轉(zhuǎn)角(度數(shù))均勻，而且由于凹型圓弧面凸輪凸出部分表面的包膠處理，增大了摩擦系數(shù)，極大地降低了噪音，因此，既實現(xiàn)了單機(jī)自動化，精度高，效益大，又保護(hù)了環(huán)境，改善了工作條件；本儀器不但具有自動工作控制系統(tǒng)，而且也有手動調(diào)位的電控裝置；其一機(jī)多用，在更換擊實筒、擊實錘、凹型圓弧面凸輪后，不但可滿足“普式試驗規(guī)程”或“修正普式試驗規(guī)程”的要求，而且尚可以擊實筒與其他大型土工儀器套用，作滲透筒、飽和筒、壓縮筒等，用途十分廣泛。
本實用新型可廣泛應(yīng)用于水電、冶金、建筑、地質(zhì)、礦山、鐵路、公路等部門或行業(yè)的勘測設(shè)計和科研單位，以及有關(guān)大專院校，是一種理想的土工測試儀器。
實施例其結(jié)構(gòu)如附圖1、2、3、4、5所示。
本實用新型的擊實錘運動控制裝置的電機(jī)為y90L－6，N＝1.1KW，n＝910r／s，減速齒輪m1＝m2＝2.5，z1＝20，z2＝62，單頭蝸桿m＝2.5，蝸輪m＝2.5，z＝50。
擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置的電機(jī)為JHO3－90S6，N＝1.1KW，n＝860r／s，減速齒輪m1＝m2＝2.5，z1＝20，z2＝86，單頭蝸桿m＝2.5，蝸輪m＝2.5，Z＝52。
本實用新型的零、部件加工及裝配，凡具有機(jī)械加工能力的中、小企業(yè)均可進(jìn)行。
權(quán)利要求1.一種大型自動擊實儀，含有床身(1)、擊實錘(11)、擊實筒(13)，其特征在于還含有擊實錘運動控制裝置、擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置、電氣控制裝置(12)和防護(hù)罩(2)，擊實錘運動控制裝置位于床身頂部，主要構(gòu)件為凹型圓弧面凸輪(5)和凹型圓弧面壓緊輪(4)，兩輪的凹型圓弧面半徑相同，并與擊實錘桿吻合，從而實現(xiàn)對擊實錘的提升和自由下落，凹型圓弧面凸輪的運動由電機(jī)(10)、減速齒輪(9)、蝸桿(7)、蝸輪(8)組成的傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)，擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置位于床身下部，由電機(jī)(16)、減速齒輪(17)、蝸桿(15)、蝸輪(14)組成，并與擊實筒轉(zhuǎn)軸相連，擊實筒轉(zhuǎn)動與擊實錘錘擊的配合及計數(shù)脈沖信號的給予，是由與凹型圓弧面凸輪安裝在同一軸上的小凸輪(6)接通或斷開電機(jī)(16)的微動開關(guān)來實現(xiàn)的，電氣控制裝置位于床身中部，并與其集為一體，防護(hù)罩一個罩擊實錘運動控制裝置，一個罩擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊實儀，其特征在于凹型圓弧面凸輪凸出部分的弧長與擊實錘的落高一致，小凸輪凸出部分的弧長以擊實筒轉(zhuǎn)角(度數(shù))為設(shè)計依據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊實儀，其特征在于凹型圓弧面凸輪凸出部分的表面包有彈性耐磨材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊實儀，其特征在于小凸輪(6)用螺釘固定在蝸輪軸上，以調(diào)節(jié)兩凸輪間的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊實儀，其特征在于凹型圓弧面壓緊輪底盤上安有一個調(diào)整壓緊力、補(bǔ)償磨損、保證提升擊實錘時不打滑的螺旋調(diào)節(jié)器(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擊實儀，其特征在于錘擊計數(shù)由預(yù)選計數(shù)器實現(xiàn)。
專利摘要本實用新型由床身、擊實錘、擊實筒、擊實錘運動控制裝置、擊實筒轉(zhuǎn)動控制裝置、電氣控制裝置和防護(hù)罩等部分組成。其根據(jù)機(jī)械傳動和摩擦帶動原理，采用自動控制方法，自動工作，自動計數(shù)，自動停機(jī)，錘頭上下位置隨機(jī)自動跟蹤，保證落高恒為常數(shù)，使擊實筒轉(zhuǎn)角(度數(shù))均勻，本儀器結(jié)構(gòu)簡單，噪音低，操作簡便。本儀器適用于水電、冶金、建筑、地質(zhì)、礦山、鐵路、公路等部門，以及有關(guān)大專院校粗粒土試驗的工作。
文檔編號G01N3/34GK2031927SQ88212768
公開日1989年2月1日 申請日期1988年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年2月11日
發(fā)明者李孟訓(xùn), 呂東建 申請人:中國人民解放軍第5701工廠