本实用新型涉及一种最大干密度试验仪器，具体涉及到一种大型气动表面振动仪。
背景技术：
粗粒土路基压实质量尚没有比较明确的控制指标和检测方法，比较常用的是压实度。压实度即施工现场干密度与室内最大干密度的比值。通过压实度的定义可知，得到压实度需测出填料最大干密度和现场测定实际干密度。最大干密度是指在一定压实功能下，土的干密度随含水量变化的峰值；或击实试验所得的干密度与含水率关系曲线上峰值点所对应的干密度。最大干密度随压实功能增加而增加，其值与土的种类、压实能量等有关；经击实试验确定后，作为填土夯压密实程度的初步指标。
测定粗粒土的最大干密度的方法有击实法和振动法。对于含有较大粒径的石或砾的土石混合料最大干密度的确定，击实试验法的试验曲线大多数呈多峰或无显著峰值，这表明该法对粗粒土已不是最合适的试验方法，而且由击实法确定的“最大干密度”常常低于振动压实试验的结果。因此，对于无黏性粗粒土的最大干密度测定方法，用振动法测定效果较好。《公路土工试验规程》规定：对粗粒土和巨粒土标准干密度的确定应采用振动台法和表面振动器法。振动台法又称作平面振动加压成型法，这种方法是在室内最常用的机械振动台上来完成的，这种方法被广泛采用。实际上这种振动装置是从下至上的振动，与压实过程正好相反。表面振动器法又称振动夯法，该法可以模拟现场振动压路机在材料表面的作业状况，可通过变频器调节偏心电机旋转角速度而获得不同的压实(激振)频率，同时通过调节偏心质量可产生不同的离心力，使得整个激振器的名义振幅发生变化，以此模拟振动压路机的振动情况。
我国现在正处在新一轮的水电开发高潮中，企业为提高市场竞争力，不断提高企业施工技术水平和技术人才培养、储备。因施工设备、技术的进步，其施工工艺和设备也越来越先进；传统的施工工艺和设备无法满足经济型社会发展的需要。水利水电工程、道路等试验室均涉及最大干密度试验，一般均采用传统的表面振动仪，传统表面振动仪噪音大，人员工作环境差，危及职业健康；另一方面研究人员发现部分料由于料性原因，如无粘性自由排水土，采用传统表面振动仪无法达到本身料的最大干密度，最终直接影响料相对密度的试验结果。再一方面，传统的设备均采用电提供动力，突然断电会对设备及试验成果造成影响。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种大型气动表面振动仪，用于改变和解决如无粘性自由排水土的最大干密度的测定，同时能避免突然停电对试验带来的不利影响。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：
一种大型气动表面振动仪，包括基架；试筒设于基架的底部；气缸设于基架的上部，气缸的固定端与基架连接，气缸的活动端连接有固定架；气动振动器设于试筒的上方，固定架的下方；气动振动器与固定架之间通过吊索连接，气动振动器的底部连接有夯板；气缸和气动振动器均与供气设备连通。
作为上述方案的进一步技术方案，所述基架包括底座、立柱、横梁和上梁；多个立柱竖向连接于底座上，上梁连接于多个立柱顶部，横梁通过锁紧机构可拆卸地连接于多个立柱的上部；所述试筒设于底座上，所述气缸的固定端与横梁连接，所述气动振动器设于横梁的下方。
作为上述方案的进一步技术方案，所述气缸设有两个，两个气缸竖向平行设置于横梁的上方，两个气缸的底部固定端与横梁连接，所述固定架连接于两个气缸的顶部活动端；所述吊索位于两个气缸之间。
作为上述方案的进一步技术方案，所述气动振动器的顶部连接有竖向设置的导杆，所述横梁上设有供导杆穿过的导向孔；导杆的顶端通过所述吊索与所述固定架连接。
作为上述方案的进一步技术方案，所述底座上设有固定保护架，所述试筒设于固定保护架内。
作为上述方案的进一步技术方案，还包括有控制柜，控制柜内设有所述供气设备；控制柜上设有供气控制器。
作为上述方案的进一步技术方案，所述横梁的底部对应气动振动器的位置设有限位开关；限位开关与所述供气控制器连接。
作为上述方案的进一步技术方案，所述控制柜上还设有计时器；计时器与所述供气控制器连接。
作为上述方案的进一步技术方案，所述控制柜上还设有电源指示灯、电源开关按钮、急停按钮、停止按钮；所述供气控制器还包括有用于控制供气设备气压大小的气压控制器、以及用于控制气缸伸缩的上升按钮和下降按钮。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：第一，气动振动器的噪音小，能改善试验环境，节省用电，节约成本；第二，可根据不同种类料的特性，对设备进行相应调整，以满足不同料的需求；第三，动力源更加稳定，突然断电后，供气设备仍能继续工作一段时间，可保证试验检测的精度与数据的准确度；第四，效率高，成本可控。
附图说明
图1为本实用新型中的主体结构的结构示意图。
图2为本实用新型中的控制柜的结构示意图。
图中各标号的释义为：底座1，立柱2，横梁3，锁紧机构4，上梁5，试筒6，固定保护架7，夯板8，气动振动器9，进气口10，限位开关11，气缸12，导杆13，吊索14，固定架15，控制柜16，气压控制器17，计时器18，电源指示灯19，电源开关20，急停21，上升22，下降23，停止24。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步具体说明，以便对本实用新型的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的了解。但是，需要说明的是，对这些实施方式的说明是示意性的，并不构成对本实用新型的具体限定。
本实用新型所述的一种大型气动表面振动仪包括主体结构和控制柜16。
所述主体结构包括基架、试筒6、气动振动器9和气缸12。试筒6设于基架的底部。气缸12设于基架的上部，气缸12的固定端与基架连接，气缸12的活动端连接有固定架15。气动振动器9设于试筒6的上方，固定架15的下方。气动振动器9与固定架15之间通过吊索14连接，气动振动器9的底部螺栓连接有夯板8。气缸12和气动振动器9均与供气设备连通。气动振动器9采用qzd-80气动振动器，可根据实际需要调整。
所述基架包括底座1、立柱2、横梁3和上梁5。底座1采用5cm厚的钢板加工而成，长×宽×高尺寸为86cm×40cm×5cm。立柱2采用直径5cm的圆钢加工而成，高158cm。横梁3和上梁5均采用5cm厚的钢板加工而成，长×宽×高尺寸为90cm×10cm×5cm。多个立柱2竖向焊接于底座1上，上梁5焊接于多个立柱2顶部，横梁3通过锁紧机构4可拆卸地连接于多个立柱2的上部。所述试筒6设于底座1上，所述气缸12的固定端与横梁3连接，所述气动振动器9设于横梁3的下方。
所述气缸12设有两个，气缸12活塞的行程为100cm，可根据实际需要调整，气缸12两端有进气口和排气口。两个气缸12竖向平行设置于横梁3的上方，两个气缸12的底部固定端与横梁3连接，所述固定架15连接于两个气缸12的顶部活动端；所述吊索14位于两个气缸12之间。
所述气动振动器9的顶部焊接有竖向设置的导杆13，所述横梁3上设有供导杆13穿过的导向孔；导杆13的顶端通过所述吊索14与所述固定架15连接。
所述底座1上设有固定保护架7，所述试筒6设于固定保护架7内。试筒6采用1cm厚的钢板加工而成，为两瓣式，通过固定保护架7进一步固定。
还包括有控制柜16，控制柜16内设有所述供气设备；控制柜16上设有供气控制器。所述横梁3的底部对应气动振动器9的位置设有限位开关11。所述控制柜16上还设有计时器18、电源指示灯19、电源开关20按钮、急停21按钮、停止24按钮，以及用于控制供气设备气压大小的气压控制器17、和用于控制气缸12伸缩的上升22按钮及下降23按钮。限位开关11和计时器18均与所述供气控制器连接。计时器18和气压控制器17均为厂家定制，满足要求即可。
使用时，将设备各个部件安装到位，安装试筒6，压紧试筒6并取适量的样品，用规定的工具装入试筒6，大致刮平试样表面。确认电源连接良好，控制柜16上的电源指示灯19是亮的，检查确认气压正常。按动上升22按钮、下降23按钮、停止24按钮，气缸12和气动振动器9及配重各部件运动自如。按下下降23按钮，气缸12带动气动振动器9和夯板8下降，当夯板8接触到松散的土样时，气缸12会继续下降，下降到吊索14松软，导杆13与吊索14可脱离时按一下停止24按钮，气动振动器9和夯板8停止下降。设定计时器18，设定时间为规范规定的时间；设定气压控制器17上气压，设定气压为试验所需的气压。按下电源开关20按钮，气动振动器9开始振动，计时器18显示振动时间，到规定时间后自动停止气动振动器9。按下上升22按钮，气缸12带动气动振动器9和夯板8上升，上升到气动振动器9上端面与限位开关11接触时，气缸12自动停止上升。按照试验规程加第二次土样，重复以上操作步骤两次，一个试样就算振动击实完毕。
本机安装时，首先浇注混凝土基座，以求机器工作稳定，在混凝土基座上铺垫5～10mm厚的橡胶板，以减轻振动。本机设置了“急停21”按钮，机器在做任何动作时，按下“急停21”按钮，所有的动作全部停止，释放“急停21”按钮时，按该钮顶部箭头指示方向旋转90度角后放手，“急停21”按钮即释放。振动过程中，若吊索14下降的深度不够，有可能会出现空振，这时需按“下降23”按钮，到一定位置后按“停止24”按钮即可。本设备设有限位开关11，当气动振动器9上升到顶点时，机器自动停止上升。工作时，供气设备的气压必须满足要求。各设备加工、制作、安装精度要满足相应的规程规范要求。在现场试验结果稳定的情况下，不同试验设备及试验方法需经过现场实际试验结果进行验证。
本实用新型可用于粗粒土大三轴试验、渗透试验、混凝土材料试验及基层材料试验等制件工作，操作简单、方便、快捷，有利于保证和提高试验的精度，节约成本。本实用新型原理清晰、效率高；结构简单、易制作；安全可靠；能减少劳动强度，经济性好；适应性好；自动化程度高；在建筑、建材、水利、电力、冶金、石化、港口、道桥、市政等工程中有较大的推广价值。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之类。
1.一种大型气动表面振动仪，其特征在于：包括基架；试筒（6）设于基架的底部；气缸（12）设于基架的上部，气缸（12）的固定端与基架连接，气缸（12）的活动端连接有固定架（15）；气动振动器（9）设于试筒（6）的上方，固定架（15）的下方；气动振动器（9）与固定架（15）之间通过吊索（14）连接，气动振动器（9）的底部连接有夯板（8）；气缸（12）和气动振动器（9）均与供气设备连通。
2.如权利要求1所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：所述基架包括底座（1）、立柱（2）、横梁（3）和上梁（5）；多个立柱（2）竖向连接于底座（1）上，上梁（5）连接于多个立柱（2）顶部，横梁（3）通过锁紧机构（4）可拆卸地连接于多个立柱（2）的上部；所述试筒（6）设于底座（1）上，所述气缸（12）的固定端与横梁（3）连接，所述气动振动器（9）设于横梁（3）的下方。
3.如权利要求2所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：所述气缸（12）设有两个，两个气缸（12）竖向平行设置于横梁（3）的上方，两个气缸（12）的底部固定端与横梁（3）连接，所述固定架（15）连接于两个气缸（12）的顶部活动端；所述吊索（14）位于两个气缸（12）之间。
4.如权利要求3所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：所述气动振动器（9）的顶部连接有竖向设置的导杆（13），所述横梁（3）上设有供导杆（13）穿过的导向孔；导杆（13）的顶端通过所述吊索（14）与所述固定架（15）连接。
5.如权利要求2所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：所述底座（1）上设有固定保护架（7），所述试筒（6）设于固定保护架（7）内。
6.如权利要求2所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：还包括有控制柜（16），控制柜（16）内设有所述供气设备；控制柜（16）上设有供气控制器。
7.如权利要求6所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：所述横梁（3）的底部对应气动振动器（9）的位置设有限位开关（11）；限位开关（11）与所述供气控制器连接。
8.如权利要求6所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：所述控制柜（16）上还设有计时器（18）；计时器（18）与所述供气控制器连接。
9.如权利要求6所述的一种大型气动表面振动仪，其特征在于：所述控制柜（16）上还设有电源指示灯（19）、电源开关（20）按钮、急停（21）按钮、停止（24）按钮；所述供气控制器还包括有用于控制供气设备气压大小的气压控制器（17）、以及用于控制气缸（12）伸缩的上升（22）按钮和下降（23）按钮。
技术总结