一种休止角快速测定仪及方法

技术领域

本发明涉及岩土工程土工试验设备技术领域，尤其涉及一种休止角快速测定仪及方法。

背景技术

休止角，亦作安息角，是斜面使置于其上的物体处于沿斜面下滑的临界状态时，与水平表面所成的最小角度，即随着倾斜角增加，斜面上的物体将越容易下滑，当物体达到开始下滑的状态时，该临界状态的角度称为休止角。在无黏性土休止角试验中，大量颗粒状无黏性土被倾倒于水平面上堆积为锥体，堆积物的表面与水平面所成内角即为休止角，其与密度，颗粒的表面积和形状，及该物质的摩擦系数相关。

但是现有技术中，现有的休止角测定仪一般将漏斗固定在某一高度，让无黏性土从漏斗中自然流出到圆盘上，或是使用小勺沿铁杆周围倾倒试样，前者由于高度的影响，无黏性土容易在流出的过程中向四周飘动，推积在圆盘和圆盘的周围，在提升软绳时，圆盘上的无黏性土容易受到圆盘外无黏性土摩擦力的影响，使得圆盘上的无黏性土脱落，可能会导致最后的测定结果不准确，而后者在倾倒试样时比较麻烦，降低了工作效率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，利用提升机构来提升漏斗，使无黏性土从漏斗口处自然下落，避免了圆盘外的无黏性土与圆盘内的无黏性土因产生摩擦而导致测量结果不准确，同时也提高了工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种休止角快速测定仪，包括底座，所述底座的顶部一侧固定安装有底盘，所述底盘的内壁底部活动连接有圆盘，所述底座的顶部另一侧焊接有固定块，所述固定块的顶部焊接有竖杆，所述底座的顶部固定安装有提升机构，所述竖杆的外表面固定安装有固定机构，所述竖杆的外表面焊接有空心圆筒，所述空心圆筒的外表面固定安装有U型板，所述U型板的一侧通过轴承旋转连接有制动器。

所述提升机构包括竖板，所述竖板的后表面开设有滑槽，且滑槽的内表面滑动连接有滑板，所述竖板靠近底盘的一侧开设有内槽，且内槽的内表面滑动连接有连接板，所述底座的顶部固定安装有L型杆，所述L型杆的另一端旋转连接有齿轮，所述齿轮的另一侧固定安装有第一摇把，所述连接板的另一侧固定安装有漏斗。

作为一种优选的实施方式，所述固定机构包括双向螺纹杆，所述双向螺纹杆的外表面螺纹套设有两个滑块，两个所述滑块的底部两侧分别固定安装有摩擦块，两个所述滑块的顶部之间滑动连接有凹型板，所述双向螺纹杆的一端固定连接有第二摇把。

作为一种优选的实施方式，所述竖板的底部固定安装在底座的顶部，所述连接板的一侧固定安装在滑板靠近底盘的一侧。

作为一种优选的实施方式，所述制动器的内表面活动连接有软绳，所述软绳的另一端固定连接有铁杆，所述底座的顶部两侧均螺纹连接有水平螺丝。

作为一种优选的实施方式，所述凹型板的一侧固定安装在竖杆的外表面，所述双向螺纹杆的另一端贯穿竖杆的外表面，且双向螺纹杆的另一端旋转连接在竖杆的内部。

作为一种优选的实施方式，所述漏斗的底端与圆盘的顶部活动连接，所述漏斗的底端大小与铁杆的大小相适配，所述铁杆的底端固定连接在圆盘的顶部，所述漏斗的内表面旋转连接有转杆，且转杆的另一端延伸至漏斗的外部，所述转杆的外表面焊接有两个半圆叶，且两个半圆叶的半径大小与漏斗的内表面半径大小相适配。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明中，用手转动第一摇把，可带动漏斗向上移动，使漏斗中的无黏性土渐渐落下到圆盘上，不需要手动用小勺沿铁杆四周倾倒试样，改用第一摇把，通过提升漏斗的高度来倾倒试样，提高了工作效率，操作也较为简单，待圆盘上的无黏性土呈锥状并与圆盘的底部完全重合时，可转动转杆，带动半圆叶将漏斗封闭，可以控制漏斗的流出时间和截止时间，固定齿轮后再通过制动器向上拉动软绳，使圆盘缓慢上升，根据铁杆上的刻度测出圆盘上锥状无黏性土的高度，通过提升机构，可以使漏斗从圆盘上开始缓慢提高，保证了无黏性土下落的速度和范围，避免了圆盘内的无黏性土与圆盘外的无黏性土因产生摩擦而导致最后的测量结果不准确，提高了测量精度。

2、本发明中，在无黏性土在圆盘上呈锥状时，可通过转动第二摇把，第二摇把带动双向螺纹杆进行转动，进而带动滑块一起向中心处移动，此时，由于滑块移动在凹型板的内表面，因限制作用，滑块不会发生转动，同时，滑块的移动会带动摩擦块移动，慢慢的将齿轮夹紧，通过螺纹和摩擦块的双重摩擦力，使得齿轮保持在固定状态，不会发生反向转动，固定了漏斗，避免了漏斗落下，提高了装置的稳定性，使得测量的精度得以提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提出一种休止角快速测定仪的主视图；

图2为本发明提出一种休止角快速测定仪的侧视剖视图；

图3为图1中A位置的局部放大结构示意图；

图4为本发明提出一种休止角快速测定仪中漏斗的俯视剖视图。

图5为本发明提出一种休止角快速测定方法的流程图。

图6为本发明提出一种休止角快速测定方法的补充方案的流程图。

图例说明：

1、底座；2、底盘；3、圆盘；4、固定块；5、竖杆；6、提升机构；601、竖板；602、滑板；603、连接板；604、齿轮；605、第一摇把；606、L型杆；607、漏斗；608、转杆；609、半圆叶；7、固定机构；701、双向螺纹杆；702、滑块；703、凹型板；704、摩擦块；705、第二摇把；8、空心圆筒；9、U型板；10、制动器；11、软绳；12、铁杆；13、水平螺丝。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种休止角快速测定仪，包括底座1，底座1的顶部一侧固定安装有底盘2，底盘2的内壁底部活动连接有圆盘3，底座1的顶部另一侧焊接有固定块4，固定块4的顶部焊接有竖杆5，底座1的顶部固定安装有提升机构6，竖杆5的外表面固定安装有固定机构7，竖杆5的外表面焊接有空心圆筒8，空心圆筒8的外表面固定安装有U型板9，U型板9的一侧通过轴承旋转连接有制动器10。

提升机构6包括竖板601，竖板601的后表面开设有滑槽，且滑槽的内表面滑动连接有滑板602，竖板601靠近底盘2的一侧开设有内槽，且内槽的内表面滑动连接有连接板603，底座1的顶部固定安装有L型杆606，L型杆606的另一端旋转连接有齿轮604，齿轮604的另一侧固定安装有第一摇把605，连接板603的另一侧固定安装有漏斗607。

固定机构7包括双向螺纹杆701，双向螺纹杆701的外表面螺纹套设有两个滑块702，两个滑块702的底部两侧分别固定安装有摩擦块704，两个滑块702的顶部之间滑动连接有凹型板703，双向螺纹杆701的一端固定连接有第二摇把705，利用固定机构7可将齿轮604固定住，防止齿轮604在滑板602的带动下发生反向转动。

竖板601的底部固定安装在底座1的顶部，连接板603的一侧固定安装在滑板602靠近底盘2的一侧，使得滑板602向上移动时可带动连接板603进行移动，进而可带动漏斗607向上移动。

制动器10的内表面活动连接有软绳11，软绳11的另一端固定连接有铁杆12，底座1的顶部两侧均螺纹连接有水平螺丝13，可利用制动器10提升软绳11，软绳11提升铁杆12，同时，水平螺丝13保证了底座1处于水平状态。

凹型板703的一侧固定安装在竖杆5的外表面，双向螺纹杆701的另一端贯穿竖杆5的外表面，且双向螺纹杆701的另一端旋转连接在竖杆5的内部，保证了凹型板703的稳定，同时也确保双向螺纹杆701可以稳定转动。

漏斗607的底端与圆盘3的顶部活动连接，漏斗607的底端大小与铁杆12的大小相适配，铁杆12的底端固定连接在圆盘3的顶部，漏斗607的内表面旋转连接有转杆608，且转杆608的另一端延伸至漏斗607的外部，转杆608的外表面焊接有两个半圆叶609，且两个半圆叶609的半径大小与漏斗607的内表面半径大小相适配，在圆盘3的顶部无黏性土呈锥状时，可通过转动转杆608，带动半圆叶609将漏斗封闭，此时再次提高漏斗，保证铁杆12带动圆盘3向上移动时，可使锥状无黏性土的顶部与漏斗607的底部距离有1厘米左右。

一种休止角快速测定方法，所述休止角快速测定方法包括如下步骤：

S901：将需要测定的无黏性土倒入漏斗607中；

S902：缓慢转动第一摇把605，所述第一摇把605带动齿轮604进行转动，所述齿轮604带动滑板602在滑槽的内表面向上移动，所述滑板602会带动连接板603向上移动，所述连接板603带动所述漏斗607向上移动，所述漏斗607中的无黏性土缓慢流出到圆盘3的顶部；

S903：待所述圆盘3顶部的无黏性土呈锥状并且底部与所述圆盘3的底部完全重合后，转动转杆608，带动半圆叶609可将所述漏斗607封闭；

S904：再次转动所述第一摇把605，将所述漏斗607提高，然后将所述齿轮604固定住，再转动制动器10，所述制动器10会提升软绳11，所述软绳11提升铁杆12，所述铁杆12带动所述圆盘3向上移动，使得所述圆盘3顶部的锥状无黏性土处于正常状态，可与所述漏斗607的底部保持在1厘米左右的距离；

S9041：转动第二摇把705，所述第二摇把705带动双向螺纹杆701进行转动，所述双向螺纹杆701带动滑块702向中心处移动，所述滑块702的外表面滑动在凹型板703的内表面，所述滑块702在移动时不会发生转动；

S9042：所述滑块702在移动时，带动摩擦块704移动，慢慢将所述齿轮604挤压住，螺纹和所述摩擦块704的双重摩擦力，使所述齿轮604被固定，不会被所述滑板602带动发生反向转动，保持了所述漏斗607的固定状态；

S905：通过所述铁杆12上的刻度测出锥状无黏性土的高度。

本实施例的工作原理：在使用该休止角快速测定仪时，首先根据图1、图2和图4所示，先将需要测定的无黏性土倒入漏斗607中，然后缓慢转动第一摇把605，第一摇把605带动齿轮604进行转动，齿轮604带动滑板602在滑槽的内表面向上移动，滑板602会带动连接板603向上移动，连接板603带动漏斗607向上移动，可使漏斗607中的无黏性土缓慢流出到圆盘3的顶部，在流出的过程中，不会使无黏性土落到圆盘3的外部，待圆盘3顶部的无黏性土呈锥状并且底部与圆盘3的底部完全重合后，转动转杆608，带动半圆叶609可将漏斗607封闭，此时再次转动第一摇把605，将漏斗607提高，然后将齿轮604固定住，再转动制动器10，制动器10会提升软绳11，软绳11提升铁杆12，铁杆12带动圆盘3向上移动，使得圆盘3顶部的锥状无黏性土处于正常状态，可与漏斗607的底部保持在1厘米左右的距离，此时再通过铁杆12上的刻度测出锥状无黏性土的高度，较为准确；

同时根据图2和图3所示，在需要固定住齿轮604时，可转动第二摇把705，第二摇把705带动双向螺纹杆701进行转动，双向螺纹杆701会带动滑块702向中心处移动，由于滑块702的外表面滑动在凹型板703的内表面，使得滑块702在移动时不会发生转动，可以正常移动，滑块702在移动时，可带动摩擦块704进行移动，慢慢将齿轮604挤压住，由于螺纹和摩擦块704的双重摩擦力，使得齿轮604被固定，不会被滑板602带动发生反向转动，保持了漏斗607的固定状态，便于测定出圆盘3顶部的锥状无黏性土的准确高度，保证了休止角的测定准确性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。