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原文传递变体积实验室长方体试件制作与脱模装置及其操作方法

专利名称：	变体积实验室长方体试件制作与脱模装置及其操作方法
摘要：	变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，包括气动机、气动压实装置、气动推拉装置、气动振动装置、多功能无线控制器和四根立柱，四根立柱的上端和下端分别连接有顶板和底板，顶板下方设有变体积长方体模具，变体积长方体模具底部设有支撑板，底板上侧面与支撑板下侧面之间连接有四根竖直液压支柱，气动压实装置设在顶板上方，气动推拉装置设在顶板下侧面，气动振动装置安装在支撑板下侧面，气动压实装置、气动推拉装置和气动振动装置均与气动机连接，气动机、气动压实装置、气动推拉装置、气动振动装置和四根竖直液压支柱均与多功能无线控制器连接。本发明能制作不同体积的长方体试件、无需击打试件而实现脱模、安全、可掌握试件质量。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	河南理工大学
发明人：	刘少伟;马保平;贾后省;高建军;郭胜;杨云飞;李海涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910040820.6
公开号：	CN109702882A
代理机构：	郑州豫开专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	朱俊峰
分类号：	B28B13/06(2006.01);B;B28;B28B;B28B13
申请人地址：	454000 河南省焦作市高新区世纪大道2001号
主权项：	1.变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：包括气动机、气动压实装置、气动推拉装置、气动振动装置、多功能无线控制器和四根垂直设置的立柱，四根立柱的上端连接有顶板，四根立柱的下端连接有底板，顶板和底板均水平设置，顶板的中部开设有进料通孔，顶板的下侧面固定安装有与进料通孔同中心的矩形框架，矩形框架上设置有位于矩形框架下方且上下通透的变体积长方体模具，变体积长方体模具的底部水平设有支撑板，底板的上侧面安装有四根竖直液压支柱，四根竖直液压支柱的伸缩杆顶部分别与支撑板下侧面四角铰接，顶板的上侧面在进料通孔的外部设置有支架，支架顶部水平设置有平板，气动压实装置安装在平板上，气动压实装置正对进料通孔的中心竖向设置，气动推拉装置设在顶板下侧面并与变体积长方体模具连接，气动振动装置安装在支撑板的下侧面中部，气动压实装置、气动推拉装置和气动振动装置均通过气体管路与气动机连接，气动机、气动压实装置、气动推拉装置、气动振动装置和四根竖直液压支柱均与多功能无线控制器连接。 2.根据权利要求1所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：变体积长方体模具包括分别对应设置在矩形框架的前侧、左侧、后侧和右侧的第一竖直挡板、第二竖直挡板、第三竖直挡板和第四竖直挡板，第一竖直挡板、第二竖直挡板、第三竖直挡板和第四竖直挡板的下侧边均平齐，第一竖直挡板与矩形框架的前侧底部固定连接，第二竖直挡板的前侧边和后侧边分别沿左右方向滑动连接在矩形框架的前侧内壁和后侧内壁，第三竖直挡板的左侧边沿前后方向滑动连接在第二竖直挡板的上侧部，第三竖直挡板的上侧部沿左右方向滑动连接在矩形框架的右侧，第三竖直挡板的上侧部与第四竖直挡板的后侧边滑动连接，第四竖直挡板沿前后方向滑动连接在第一竖直挡板的右侧部。 3.根据权利要求2所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：矩形框架的前侧和后侧的内壁分别沿左右方向开设有水平滑槽，矩形框架的右侧开设有左右通透的第一水平长孔，第一竖直挡板的右侧部开设有竖直导孔，第一竖直挡板的上侧边与矩形框架的前侧底部固定连接，第二竖直挡板的上侧部沿前后方向开设有第二水平长孔，第二竖直挡板的前侧边上部和后侧边上部分别设有第一导块和第二导块，第三竖直挡板的上侧边一体成型有滑条，第三竖直挡板的上侧边沿左右方向开设有第三水平长孔，滑条与第三竖直挡板的上侧边之间开设有第四水平长孔，第三水平长孔和第四水平长孔均前后通透，第三竖直挡板的左侧边上部设有第一卡勾，第四竖直挡板的后侧边上部设有第二卡勾，第一导块和第二导块分别卡接滑动在前后两侧的水平滑槽中，第三竖直挡板上侧的滑条嵌设滑动在第一水平长孔中，第一卡勾卡接滑动在第二水平长孔中，第二卡勾卡接滑动在第三水平长孔中，第四竖直挡板的前侧嵌设滑动在竖直导孔中。 4.根据权利要求3所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：气动压实装置包括第一气缸和压板，第一气缸竖直设置，平板上开设有M型滑槽安装孔，第一气缸的缸体嵌设滑动在M型滑槽安装孔中，压板连接在第一气缸的活塞杆下端，压板包括中心板和两个折叠板，两个折叠板分别通过铰链对称铰接在中心板两侧边，铰链上设置有用于驱动两个折叠板向下转动到水平状态与中心板贴合的扭簧，中心板和两个折叠板均为矩形板，两个折叠板的大小相同，中心板和两个折叠板的厚度相同，中心板的大小是折叠板的二倍，两个折叠板分别绕左右两侧的铰链翻转折叠，两个折叠板翻转折叠至中心板的下侧面且固定连接，第一气缸通过气体管路与气动机连接。 5.根据权利要求4所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：气动振动装置包括气动振动器和振动杆，气动振动器竖直设置，振动杆连接在气动振动器的上部，气动振动器的上侧面固定连接在支撑板的下侧面中部，支撑板的中部开设有振动通孔，振动杆上下振动贯穿振动通孔，振动通孔的直径为8cm。 6.根据权利要求5所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：气动推拉装置包括第二气缸和第三气缸，第二气缸沿左右方向水平设置，第三气缸沿前后方向水平设置，第二气缸的缸体固定安装在第二竖直挡板左侧的顶板下侧面，第二气缸的活塞杆的右端固定连接在第二竖直挡板的左侧面中部，第三气缸的缸体固定安装在第三竖直挡板后侧的顶板下侧面，第三气缸的活塞杆的前端固定连接在第三竖直挡板的后侧面中部。 7.根据权利要求6所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：顶板的上侧面还通过两个支杆铰接有填料斗，填料斗为上下敞口且通透的矩形框体，填料斗的下端口设置在进料通孔的上方，底板的下侧面四角安装有带自锁功能的万向轮。 8.根据权利要求7所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置，其特征在于：四根立柱的一侧还设置有实验台，多功能无线控制器设置在实验台上，实验台上还设置有混凝土超声断层扫描仪、温湿度检测仪和显示器，第一竖直挡板、第二竖直挡板、第三竖直挡板和第四竖直挡板均为透明玻璃钢挡板，第一竖直挡板中内置有裂隙监测传感器、温度传感器和湿度传感器，裂隙监测传感器与混凝土超声断层扫描仪连接，温度传感器和湿度传感器分别与温湿度检测仪连接，混凝土超声断层扫描仪和温湿度检测仪均通过导线与显示器连接。 9.如权利要求8中所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置的操作方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）调节第一竖直挡板、第二竖直挡板、第三竖直挡板和第四竖直挡板的相对位置，围成符合体积要求的变体积长方体模具：启动气动机，利用多功能无线控制器控制第二气缸动作，第二气缸的活塞杆推拉第二竖直挡板在左右方向移动，由于第三竖直挡板的左侧边上部的第一卡勾卡接滑动在第二竖直挡板上侧部的第二水平长孔中，第二竖直挡板左右移动时，第二竖直挡板带动第三竖直挡板左右移动，使第三竖直挡板的上侧的滑条在矩形框架的右侧板上侧的第一水平长孔中左右滑动，调节好第二竖直挡板的位置后，第二气缸停止动作，利用多功能无线控制器控制第三气缸动作，第三气缸的活塞杆推拉第三竖直挡板在前后方向移动，由于第四竖直挡板的后侧边上部的第二卡勾卡接滑动在第三竖直挡板上侧部的第三水平长孔中，第三竖直挡板前后移动时，第三竖直挡板带动第四竖直挡板前后移动，使第四竖直挡板的前侧在第一竖直挡板右侧部的竖直导孔中前后滑动，调节好第三竖直挡板的位置后，第三气缸停止动作，如此，完成变体积长方体模具体积大小的调节工作，使第一竖直挡板、第二竖直挡板、第三竖直挡板和第四竖直挡板围成符合体积要求的上下敞口且通透的变体积长方体模具；（2）装填混凝土：利用多功能无线控制器控制四个液压支柱同步动作，四个液压支柱的伸缩端顶起支撑板，使支撑板向上移动至支撑板的上侧面与第一竖直挡板、第二竖直挡板、第三竖直挡板和第四竖直挡板的下侧边均紧压接触，四个液压支柱停止，调整填料斗的角度，使填料斗的下端口正对变体积长方体模具的上端敞口，然后，从填料斗的上端口装填混凝土，混凝土便从填料斗的下端口掉落至变体积长方体模具中，利用多功能无线控制器控制气动振动器振动，气动振动器带动振动杆振动，振动杆的上端穿过支撑板中心的振动通孔上下振动，使混凝土在变体积长方体模具中装填均匀，气动振动器停止；（3）压实变体积长方体模具中的混凝土：利用多功能无线控制器控制第一气缸动作，根据变体积长方体模具的上端敞口大小，调节压板的面积，如需要增大压板面积，将两个折叠板从中心板的下侧面翻转至水平与中心板齐平并固定，如需要减小压板面积，将两个折叠板折叠翻转至中心板的下侧面并固定，调整第一气缸在平板上的M型滑槽安装孔中的位置至第一气缸的活塞杆正对变体积长方体模具的上端敞口中心，固定第一气缸，第一气缸的活塞杆向下伸展，带动压板向下移动至变体积长方体模具中，紧压混凝土，活塞杆往复伸缩移动，使压板压实混凝土，裂隙监测传感器检测混凝土内部层间裂隙大小，并将数据传至混凝土超声断层扫描仪，混凝土超声断层扫描仪将数据实时传至显示器，实验人员根据显示器显示的裂隙大小判断混凝土是否压实至实验要求，确认压实后，第一气缸的活塞杆向上收缩至高位并移出变体积长方体模具；（4）维持变体积长方体模具固定，使压实的混凝土静置一段时间，温度传感器和湿度传感器检测变体积长方体模具中的混凝土温度和湿度，并将数据分别传至温湿度检测仪，温湿度检测仪将数据实时传至显示器，实验人员根据显示器显示的温度和湿度判断混凝土干燥的温度和湿度是否达到实验要求，确认温度和湿度达到实验要求后，接着进行混凝土长方体试件的脱模工作，至此，混凝土长方体试件制作完成。 10.根据权利要求9所述的变体积实验室长方体试件制作与脱模装置的操作方法，其特征在于：步骤（4）中的混凝土长方体试件的脱模方法为：启动气动机，利用多功能无线控制器分别控制四个液压支柱、第一气缸、第二气缸和第三气缸动作，四个液压支柱向下收缩，带动支撑板向下平移，之后，第一气缸的活塞杆向下伸展，向下推压混凝土长方体试件，之后，第二气缸的活塞杆向左收缩拉动第二竖直挡板向左移动，第二竖直挡板向左移动的同时带动第三竖直挡板向左移动，之后，第三气缸的活塞杆向后收缩拉动第三竖直挡板向后移动，第三竖直挡板向后移动的同时带动第四竖直挡板向后移动，如此，变体积长方体模具的体积变大，使得混凝土长方体试件脱离变体积长方体模具，完成混凝土长方体试件的脱模工作。
所属类别：	发明专利