1.一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于,包括试件模具安装固定架(3),动力装置(1)和变速装置(4),试件模具安装固定架(3)的外边缘均匀嵌入若干个试件模具仓(31),每个试件模具仓(31)用于固定对应的试件模具(311),试件模具(311)内用于注入混凝土;
试件模具安装固定架(3)的中心轴固定安装有传动轴(11),动力装置(1)通过变速装置(4)与传动轴(11)传动连接,动力装置(1)用于带动传动轴(11)转动,并通过变速装置(4)控制试件模具安装固定架(3)的转动方向和转动速度,变速装置(4)用于控制动力装置(1)和传动轴(11)之间的传动比。
2.如权利要求1所述的一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于:试件模具仓(31)内安装有限位装置,限位装置用于对试件模具(311)的外壁施压并将试件模具(311)固定在预设位置。
3.如权利要求2所述的一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于:限位装置包括若干根螺纹杆和固定螺栓(312),试件模具仓(31)的侧壁设置有固定螺栓(312),螺纹杆穿过固定螺栓(312)伸入试件模具仓(31)内部空间,螺纹杆与固定螺栓(312)螺纹连接用于控制螺纹杆伸入试件模具仓(31)内部空间的长度;
所述的试件模具(311)放置在试件模具仓(31)内的预设位置后,通过调整不同方向螺纹杆的伸入长度,利用螺纹杆端部对试件模具(311)侧壁压紧完成对试件模具(311)的定位。
4.如权利要求3所述的一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于:试件模具(311)包括柱状侧壁、盖板(3111)和压实板(3112),柱状侧壁截面包括多边形和圆形;所述的盖板(3111)与柱状侧壁可拆卸连接,用于密封柱状侧壁;压实板(3112)设置在柱状侧壁内,盖板(3111)和压实板(3112)之间通过压缩弹簧(3113)连接,压缩弹簧(3113)的延伸方向为试件模具安装固定架(3)旋转时的离心力方向,所述的压实板(3112)与柱状侧壁之间存在间隙。
5.如权利要求1所述的一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于:试件模具安装固定架(3)竖直设置,传动轴(11)两端均安装有轴承(111),传动轴(11)两端的轴承(111)均安装在固定基座(2)上,所述的固定基座(2)用于支撑试件模具安装固定架(3)。
6.如权利要求5所述的一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于:传动轴(11)通过定位销与试件模具安装固定架(3)固定连接,传动轴(11)与试件模具安装固定架(3)同步转动。
7.如权利要求5所述的一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于:固定基座(2)采用钢制桁架架构,固定基座(2)的底部固定设置或安装有配重,固定基座(2)内轴承(111)的高度大于试件模具安装固定架(3)的最大旋转半径。
8.如权利要求1所述的一种离心混凝土标准试件的制备装置,其特征在于:变速装置(4)包括同轴设置的主动轮和从动轮,动力装置(1)的输出轴通过传动带与变速装置(4)的主动轮传动连接,变速装置(4)的从动轮通过传动带与传动轴(11)传动连接,主动轮和从动轮的传动比为预设值,动力装置(1)包括电力驱动电机和燃油发动机。
9.使用如权利要求1所述的离心混凝土标准试件的制备装置制备离心混凝土标准试件的方法,其特征在于:具体步骤如下:
步骤1,采用生产离心空心桩同样配合比搅拌混凝土拌合物,根据标准试件尺寸精确计算制备标准试件所需的混凝土用量,按照计算得到的混凝土用量,将混凝土灌入试件模具(311),并用盖板(3111)和压实板(3112)封闭试件模具(311);
步骤2,将试件模具(311)置入试件模具仓(31),通过螺纹杆和固定螺栓(312)将试件模具(311)在试件模具仓(31)内固定;
步骤3,根据离心效果相同原理,使标准试件离心旋转与空心桩离心旋转具有相同的r*2
w ,其中r为旋转半径,w为旋转角速度,驱动动力装置(1),调整变速装置(4)使试件模具安装固定架(3)按照计算得到的旋转角速度进行旋转,旋转时间与离心空心桩旋转时间一致;
步骤4,将旋转离心作用成型的标准试件取下,采用与离心空心桩相同的养护条件进行养护,最终得到离心混凝土标准试件。