1.一种混凝土多点取样机,包括固定框(1)、固定架(2)、固定板(3)、防失稳机构(302)、辅助连接机构(303)、第一取样机构(4)、第二取样机构(5)、第一电动机(6)、调节齿板(7)和第一调节齿轮(8),其特征在于:固定板(3)固定连接在固定框(1)的两侧中部,固定架(2)固定连接在固定框(1)的中部上端,固定板(3)上开设有若干组螺纹孔一(301),且固定板(3)底部安装有防失稳机构(302),固定板(3)顶部安装辅助连接机构(303),第一取样机构(4)和第二取样机构(5)滑动安装在固定框(1)的两端内部,其第一取样机构(4)和第二取样机构(5)的结构相同,调节齿板(7)固定连接在第一取样机构(4)和第二取样机构(5)的中心,第一调节齿轮(8)转动设置在调节齿板(7)的后端,调节齿板(7)与第一调节齿轮(8)啮合连接,第一电动机(6)固定连接在第一调节齿轮(8)的上端,第一电动机(6)固定安装在固定架(2)上。
2.根据权利要求1所述的混凝土多点取样机,其特征在于:第一取样机构(4)和第二取样机构(5)均包括滑动调节卡板(9)、固定限位框架(10)、第一液压缸(11)、第二电动机(12)、第一同步带(13)、同步转动轮(14)、滑动调节板(15)和取样部(16),同步转动轮(14)转动安装在滑动调节板(15)上部右侧中心,第一同步带(13)转动在第二电动机(12)与同步转动轮(14)的中心,滑动调节卡板(9)安装在固定限位框架(10)的左端,固定限位框架(10)滑动卡接在滑动调节板(15)上,第一液压缸(11)均匀固定连接在固定限位框架(10)的上端,取样部(16)设置在固定限位框架(10)的下端。
3.根据权利要求2所述的混凝土多点取样机,其特征在于:第一取样机构(4)还包括第三电动机(20)、限位固定板(21)、限位支撑臂(22)、第二同步带(23)、移动齿板(25)、同步转动连轮(26)、第二调节齿轮(28)和固定连接框(29),取样部(16)的上端固定连接有固定连接框(29),固定连接框(29)的上端固定连接有支撑台板(27),支撑台板(27)的两端上部固定安装有固定支撑板(17),固定支撑板(17)的两侧均设置有移动调节板(18),移动调节板(18)的外侧端固定安装有连接横板(24),第二调节齿轮(28)的底部转动插接在移动调节板(18)上,同步转动连轮(26)固定连接在第二调节齿轮(28)的上端中部,第二同步带(23)转动卡接在同步转动连轮(26)之间,限位固定板(21)固定连接在移动调节板(18)上,第三电动机(20)通过螺栓固定连接在限位固定板(21)上,移动齿板(25)固定连接在连接横板(24)的内侧,移动齿板(25)与第二调节齿轮(28)之间啮合连接,限位支撑臂(22)对称固定连接在支撑台板(27)的上部,连接横板(24)滑动卡接在限位支撑臂(22)的内部,支撑台板(27)的两端固定安装有固定连接框(29)。
4.根据权利要求3所述的混凝土多点取样机,其特征在于:取样部(16)包括密封滑板(30)、紧固螺栓(31)、收集框(32)、驱动杆(33)、移动调节板(34)、取样槽(35)、封堵柱(36)、封堵板(37)、插接椎体(38)和螺旋转动柱(39),插接椎体(38)固定连接在收集框(32)的底端,取样槽(35)均匀开设在收集框(32)的外侧,紧固螺栓(31)滑动设置在收集框(32)上,且密封滑板(30)位于对应位置的取样槽(35)的下方,紧固螺栓(31)螺纹转动安装在收集框(32)上,且紧固螺栓(31)与密封滑板(30)的两侧挤压接触,封堵板(37)均匀固定安装在收集框(32)的内部,且封堵板(37)位于对应位置的取样槽(35)上方,封堵柱(36)卡固在取样槽(35)的内部,移动调节板(34)固定连接在封堵柱(36)的外侧端,螺旋转动柱(39)固定安装在驱动杆(33)上,驱动杆(33)转动安装在收集框(32)的内部,螺旋转动柱(39)位于取样槽(35)处。
5.根据权利要求4所述的混凝土多点取样机,其特征在于:移动调节板(34)的上端与移动调节板(18)固定连接,驱动杆(33)的上端与同步转动轮(14)的底端中部固定连接,调节齿板(7)固定连接在固定限位框架(10)上,滑动调节卡板(9)滑动卡接在固定框(1)的内部,第一液压缸(11)的底端与滑动调节板(15)的上端固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土多点取样机,其特征在于:收集框(32)的外壁开设有刻度线(40),且刻度线(40)采用纵向分布设置,刻度线(40)用于收集框(32)插入混凝土深度的检测。
7.根据权利要求6所述的混凝土多点取样机,其特征在于:
防失稳机构(302)包括:锥形连接头(41),锥形连接头(41)的锥形外壁设有连接螺纹(42),且锥形连接头(41)通过连接螺纹(42)与固定板(3)的螺纹孔一(301)进行连接,锥形连接头(41)外壁开设有环型卡槽(43),且环绕锥形连接头(41)外壁设有若干组扇形单元(44),每组扇形单元(44)包括:两组磁吸块(45),磁吸块(45)靠近锥形连接头(41)的一侧固定设有T型导向头(46),且T型导向头(46)活动设于环型卡槽(43)内,磁吸块(45)顶部固定设有防滑把手(47),两组磁吸块(45)之间活动连接有若干组连接叶片(48),且两两连接叶片(48)之间活动连接。
8.根据权利要求7所述的混凝土多点取样机,其特征在于:
辅助连接机构(303)包括:连接板(49),连接板(49)上开设有若干组螺纹孔二(50),驱动气缸(52)固定端与连接板(49)固定连接,驱动气缸(52)输出端与顶板(55)固定连接,第一连杆(53)一端与连接板(49)固定连接,第一连杆(53)另一端与活动贯穿顶板(55)并固定设有限位板(59),第一连杆(53)外壁套接有缓冲弹簧(54),阻尼件(51)安装于连接板(49)和顶板(55)之间,轴套(67)与顶板(55)顶部中心固定连接,且连接轴(56)活动设于轴套(67)内,连接轴(56)端头活动设有折弯抓手(57),且连接轴(56)与折弯抓手(57)的连接处安装有扭簧,L型止锁板(58)固定设于折弯抓手(57)远离连接轴(56)的一端,折弯抓手(57)外壁开设有导向槽(61),导向推头(60)一端与限位板(59)固定连接,导向推头(60)另一端活动设于导向槽(61)内,折弯抓手(57)内壁开设有安装槽(62),防脱板(64)通过弹性复位片(63)与安装槽(62)活动连接,且防脱板(64)上安装有橡胶垫片(65),橡胶垫片(65)表面设置有防滑纹(66)。
9.根据权利要求8所述的混凝土多点取样机,其特征在于:还包括取样监测单元,取样监测单元包括:
速度传感器一,设置在取样部(16)内,用于检测取样部(16)的位移速度;
转速传感器一,设置在第二电动机(12)的输出轴上,用于检测第二电动机(12)的转动速度;
转速传感器二,设置在螺旋转动柱(39)上,用于检测螺旋转动柱(39)的转动速度;
报警器,设置在固定架(2)外表面;
控制器,控制器设置在固定架(2)外表面,控制器分别与速度传感器一、转速传感器一、转速传感器二和报警器电性连接,控制器基于速度传感器一、转速传感器一、转速传感器二控制报警器工作,包括:步骤1:控制器基于速度传感器一、转速传感器一和转速传感器二及公式(一)计算第一同步带(13)在长期使用的稳定系数:
其中,X为第一同步带(13)在长期使用的稳定系数,V1为速度传感器一的检测值,n1为转速传感器一的检测值,n2为转速传感器二的检测值,r1为第二电动机(12)输出轴的半径,r2为螺旋转动柱(39)的半径,π取3,14,L1为螺旋转动柱(39)的长度,L2为第一同步带(13)的长度,μ1为第一同步带(13)与同步转动轮(14)之间的摩擦系数, 为第一同步带(13)材料的泊松比,P为第一同步带(13)的有效应力集中系数,S1为螺旋转动柱(39)侵入混凝土中的表面积,N为第一同步带(13)的抗弯截面系数,ln为自然对数;
步骤2:基于步骤1,控制器基于速度传感器一、转速传感器一、转速传感器二和公式(二)计算该取样机构的工作状态指数:
其中,Y为该取样机构的工作状态指数,μ2为螺旋转动柱(39)与混凝土之间的摩擦系数,为第一同步带(13)材料的泊松比,H为螺旋转动柱(39)侵入混凝土中的深度,K为预设的混凝土对螺旋转动柱(39)的磨蚀系数;
步骤3:控制器将该取样机构的工作状态指数与预设的工作状态指数进行比较,当该取样机构的工作状态指数小于工作状态指数时(0.85),控制器控制报警器发出报警提示。
10.一种基于权利要求1‑9任一项所述混凝土多点取样机的混凝土多点方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、通过辅助连接机构(303)将本机构通过与外部的脚手架连接,取样时,先展开防失稳机构(302)做好安全准备,随后启动第一电动机(6)带动第一调节齿轮(8)转动,转动的第一调节齿轮(8)通过调节齿板(7)可以使得第一取样机构(4)和第二取样机构(5)中的滑动调节卡板(9)沿着固定框(1)的内部滑动,从而调节和控制第一取样机构(4)和第二取样机构(5)的使用和取样的间距和位置;
S2、第一取样机构(4)和第二取样机构(5)的取样间距位置调节完毕后,启动第一液压缸(11)使得第二取样机构(5)沿着固定限位框架(10)向下滑动,此时结合外部的升降机构可以使得取样部(16)插入至混凝土的内部;
S3、然后启动第三电动机(20)带动同步转动连轮(26)转动,同步转动连轮(26)之间通过第二同步带(23)实现同步的转动,转动的同步转动连轮(26)可以带动第二调节齿轮(28)转动,转动的第二调节齿轮(28)通过移动齿板(25)和连接横板(24)可以推动移动调节板(18)向外移动,向外移动的移动调节板(18)通过移动调节板(34)可以使得各个封堵柱(36)由取样槽(35)的内部拔出;
S4、并且此时启动第二电动机(12)带动同步转动轮(14)转动,转动的同步转动轮(14)通过第一同步带(13),实现同步转动轮(14)之间的同步的转动,转动的同步转动轮(14)可以带动驱动杆(33)转动,转动的驱动杆(33)可以带动螺旋转动柱(39)转动,转动的螺旋转动柱(39)使得取样槽(35)处形成漩涡,从而使得外部的混凝土由取样槽(35)进入至收集框(32)的内部,并且通过封堵板(37)实现阻隔分离,使得收集框(32)的内部不同高度可以流入至不同深度的混凝土,通过启动第二液压缸(19)可以辅助使得移动调节板(18)向外滑动,使得取样部(16)插入混凝土深处时可以将移动调节板(34)移动使得封堵柱(36)由取样槽(35)的内部拔出;
S5、通过旋拧紧固螺栓(31)将密封滑板(30)拉出,可以将取样在不同位置处的混凝土由收集框(32)的内部流处完成取样。