一种橡皮筋安装装置的制作方法

1.本发明涉及共振柱试验设备技术领域，特别涉及一种橡皮筋安装装置。


背景技术：

2.共振柱试验仪是根据共振原理在一个圆柱形试样上施加一个激励，改变振动频率使其产生共振，并借以测求试样的动弹性模量及阻尼比等参数的试验。其广泛应用于研究土在小应变范围内的动力特性。该仪器非常精密，在做试验的过程中需要严格控制试样内外部压力差，这就要保证试样有很好的密闭性，以往操作中的很多措施也是为满足这一点而设计的，如在橡胶制乳胶膜套在金属底座上之前，我们需要事先在金属底座边缘处均匀涂抹一层厚度合适的凡士林，因为凡士林有很好的不透水性和不亲水性，是一种很好的密封隔水的物质。然后会用手均匀用力按压套在金属底座上的橡胶制乳胶膜，让它们两者在接触的位置能够牢牢贴紧，这又进一步增加了试样的密闭性。再来我们在橡胶膜贴紧金属底座的部分套若干圈橡皮筋，最后在橡皮筋表面再均匀涂抹一层凡士林以达到密闭条件。看见整个套橡皮筋的过程都是围绕着增加试样密闭性而进行的。若无法保证试样的密闭性会导致试样内外部连通，产生漏水漏气的现象。对实验而言是致命的，因为你将无法为砂土试样提供一个压差环境，因为反压仪器和围压都是通过吸(排)空气或者水来提供压力的，若试样漏气漏水，会让反压仪器施加的反压力还是围压仪器施加的围压均无法预期的压力值，使实验没法开展。虽然前面所说的试验方案在一定程度上增加了试样的密闭性，但套橡皮筋的时候如何不对橡胶膜造成影响，如何保证套橡皮筋的位置是否水平，如何提高套橡皮筋的质量等问题还有待进一步讨论和解决。
3.现有技术通常在进行绑橡皮筋的时候会出现由于实验人由于拉伸橡皮筋的力度掌握不好，橡皮筋拉伸开后的拉伸面积不够大，或者在拉伸后沿着橡胶膜的方向缓慢下降的过程中不慎用力过猛导致橡皮筋被拉断等现象，亦是用力过小导致的橡皮筋收缩都可能导致橡胶膜具被扯歪甚至破坏，不论是三轴试验还是共振柱试验，若由于橡皮筋箍的位置不当或是由于在绑橡皮筋的时候导致了橡胶膜的损伤或是变形，都有可能导致试样漏水漏气，进而使实验失败。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种橡皮筋安装装置，能够提高套橡皮筋的质量，提高实验成功率。
5.根据本发明实施例的橡皮筋安装装置，包括环形套件，所述环形套件用于将橡胶膜围住，所述环形套件包括若干个连接体；以及多个紧固件，所述紧固件设置在所述环形套件下部，所述紧固件穿过所述环形套件，以抵压套在金属底座上的橡胶膜，从而固定所述环形套件以及将橡胶膜紧固在金属底座上。
6.在可选或优选的实施例中，所述连接体为竖向布置的柱形棒，所述环形套件还包括至少一个套环，所述套环将各所述柱形棒进行连接，从而将各所述柱形棒围在橡胶膜外
周。
7.在可选或优选的实施例中，所述柱形棒设置有供所述套环卡入的柱形棒凹位，所述套环设置有与所述柱形棒凹位相适应的套环凸位。
8.在可选或优选的实施例中，所述套环为磁性金属构件，所述柱形棒凹位布置有磁力吸，以将所述套环吸住固定。
9.在可选或优选的实施例中，所述套环共设置两个，所述柱形棒中，位于上部的所述柱形棒凹位朝下设置，位于下部的所述柱形棒凹位朝上设置。
10.在可选或优选的实施例中，所述套环安装有水平校准计。
11.在可选或优选的实施例中，所述柱形棒底部设置有弧形倒角。
12.在可选或优选的实施例中，所述柱形棒设置有可伸缩卡节。
13.在可选或优选的实施例中，所述紧固件为螺丝，至少一个所述套环设置在金属底座外围，设置在金属底座外围的所述套环开设有供所述紧固件旋入的螺孔。
14.在可选或优选的实施例中，所述紧固件抵压在橡胶膜的一端为圆弧状。
15.基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案，通过设计环形套件，并通过紧固件予以固定，一方面既可固定环形套件，另一方面，又可将将橡胶膜紧固在金属底座上，橡皮筋可套在环形套件上，而后往下移动，最终箍在金属底座处，在橡皮筋往下移动的过程中就不需要担心实验人的手或者在绑橡皮筋时受力的橡皮筋会触碰到橡胶膜而导致橡胶膜变形或者破坏。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
17.图1是共振柱实验采用本发明实施例的套筋示意图；
18.图2是本发明实施例的正视图；
19.图3是本发明实施例中柱形棒与套环的卡扣示意图；
20.图4是本发明实施例的俯视图。
具体实施方式
21.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
23.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
24.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所
属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
25.参照图1，出示了共振柱实验仪器，包括围压机器11和反压饱和机器12，围压机器11连接有共振柱压力室13，共振柱压力室13可下移，用于密封金属底座17上的试样，金属底座17套有橡胶膜18，反压饱和机器12通过进水阀14连通共振柱压力室13，另外还设置有第一出水阀15连通试样内部，设置有第二出水阀16共振柱压力室13。该部分为现有的共振柱实验仪器，具体原理不作详细赘述。
26.结合图2至图4，一种橡皮筋安装装置，包括环形套件20以及多个紧固件31。
27.其中，环形套件20用于将橡胶膜18围住，环形套件20包括若干个连接体。具体而言，连接体为竖向布置的柱形棒21，各柱形棒21彼此间隔设置，柱形棒21具体是圆柱形，如图4所示，从而将橡胶膜18围住。
28.紧固件31设置在环形套件20下部，紧固件31穿过环形套件20，以抵压套在金属底座上的橡胶膜18，从而固定环形套件20以及将橡胶膜18紧固在金属底座17上。
29.上述技术方案，通过设计环形套件20，并通过紧固件31予以固定，一方面既可固定环形套件20，另一方面，又可将将橡胶膜18紧固在金属底座17上，橡皮筋可套在环形套件上，而后往下移动，最终箍在金属底座17处，在橡皮筋往下移动的过程中就不需要担心实验人的手或者在绑橡皮筋时，受力的橡皮筋会触碰到橡胶膜18而导致橡胶膜18变形或者破坏。
30.参照图2和图3，环形套件20还包括至少一个套环24，套环24将各柱形棒21进行连接，从而将各柱形棒21围在橡胶膜18外周。套环24采用不锈钢材质套环，套环内径为6.5cm，外径为7.5cm，用于固定六根柱形棒21间的相对位置。
31.具体的，柱形棒21设置有供套环24卡入的柱形棒凹位22，套环24设置有与柱形棒凹位22相适应的套环凸位25。套环24为磁性金属构件，柱形棒凹位22布置有磁力吸23，以将套环24吸住固定。进一步的，套环24共设置两个，柱形棒21中，位于上部的柱形棒凹位22朝下设置，位于下部的柱形棒凹位22朝上设置，可进一步增强套环24和柱形棒21两者连接的稳定性。
32.本实施例中，紧固件31为螺丝，具体是六角螺丝，至少一个套环24设置在金属底座17外围，设置在金属底座17外围的套环24开设有供紧固件31旋入的螺孔。紧固件31抵压在橡胶膜18的一端为圆弧状，拧紧紧固件31可固定金属底座17与橡胶膜18之间的相对位置，使橡胶膜18不会在金属底座17处发生相对滑移或相对位移。可以理解的是，取共振柱实验第一次套橡皮筋步骤为例，具体操作如下：
33.首先将含螺孔的套环21穿过橡胶膜18下降到橡胶膜18与金属底座17贴紧的位置，位置可稍微偏高以为柱形棒21预留足够的位置。第二步，套环24安装有水平校准计26，观察套环21中部的水平校准计26中的水泡是否对中，能保证每一根柱形棒21在同一水平面上，最大程度上减小橡皮筋套歪或位置倾斜现象的发生，套环24调整至水泡对中后拧紧紧固件31，由于六角螺丝的端部是圆弧状的，在拧紧的过程中不会对橡胶膜18造成破坏，拧紧至橡胶膜18与金属底座17固定住即可。第三步是将六根铝合金材料制作的柱形棒21下层的柱形棒凹位22与刚才套环24的套环凸位25对接，磁力吸23吸紧就可以了。第四步是将上层的套环24穿过橡胶膜18，让其套环凸位25与柱形棒21的柱形棒凹位22结合，要注意的是上下层
的套环凸位25指向分别是向上和向下。最后，柱形棒21设置有可伸缩卡节27，通过调整可伸缩卡节27，来控制柱形棒21的长短，从而找到柱形棒21底部套橡皮筋的位置。橡皮筋安装装置安装好后，拉伸橡皮筋使其穿过柱形棒21形成的圈外围，将橡皮筋先固定于柱形棒21的表面，观察橡皮筋水平的同时将其缓慢向下滑动至柱形棒21底部，继续向下滑让其滑落至橡胶膜18上，柱形棒21底部设置有弧形倒角，一方面然橡皮筋顺利滑落，另一方避免割伤橡皮筋。后面的套筋只需调整下层的可伸缩卡节来调整橡皮筋滑落的高度即可重复上面套筋的操作。
34.本实施例中，套环24上安装的水平校准计26，套橡皮筋在柱形棒21表面时还能清楚看到橡皮筋的位置是否水平还是倾斜，保证了橡皮筋落在乳胶膜上的位置是相对水平的，很大程度上提高了套筋步骤的质量，为了保护橡胶膜和仪器，避免橡胶膜发生刺穿以及仪器被刮花的可能。为了让橡皮筋的密度更均匀，在中段和下段柱形棒间设置的可伸缩卡节27，可调整柱形棒21下段的伸缩长度调整底部的水平高度，保证了在任意水平高度处橡皮筋都能套得到，从而实现了套橡皮筋密度够均匀，让两橡皮筋之间的距离可控制，进而保证了试样的密闭性，增加了试验的成功率。
35.对于现在的三轴实验和共振柱实验，常会出现由于套橡皮筋的质量不够或者套筋过程中出现的失误，导致试样的密闭性不够，结果也表明凡是橡皮筋套的质量差的试验做出的数据是不可行的，甚至在实验过程中无法给试样施加设定好的围压和反压值，本发明能提高套橡皮筋的质量，减小了试验的失败率，提高了科研效率进而节省了实验的经费，虽然需要增加安装和拆卸装置的步骤，出于本发明构件的灵活性，安装和拆卸也十分方便，对整个实验有很大的帮助和意义。其中，柱形棒21采用铝合金材料，套环24用不锈钢，紧固件31采用环氧树脂聚合材料，制作材料方便获得，装置构造简单，构件易于制造，适合于批量生产。
36.本实施例中橡皮筋安装装置，能提高套橡皮筋的质量，使试样的密闭性达到需要的要求，减小了试验的失败率，减缓反压饱和器和人力负担，性价比极高，对实验而言有重大意义。另外，对于实验室地下系研究者，只要是用于测量土体动力特性的实验如三轴实验、共振柱实验、弯曲元实验，都离不开套橡皮筋的步骤，这是每个试样都要面对的实验步骤，需求高。同时，适用性广，可用于大部分土工试验，可作为设备配套的一部分，发展空间广。
37.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。