可拆卸式相似模拟实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于相似模拟实验技术领域，具体涉及一种可拆卸式相似模拟实验装置。
【背景技术】
[0002]相似模拟实验是一种重要的科学研宄手段，是在实验室内按照相似原理制作与原型相似的模型，借助测试仪表观测模型内力学参数及分布规律，利用在模型上研宄的结果，借以推断原型中可能发生的力学现象和应力应变的变化规律，以便为矿山、岩土、地质等工程实践提供科学依据。
[0003]随着相似模拟技术的发展，相似模拟实验装置在适应实验需求的基础上也得到不同程度的完善，但是由于并没有统一的实验装置生产单位，不同的研宄机构在满足自己实验要求的基础上，制作了相应的实验装置。例如，实验室一般采用配重加载、固定油缸加载或单一油缸加载方式来反映研宄对象所处的原岩应力场。但是在长期使用过程中，这些加载方式显现出各自缺点，主要存在以下问题:(1)采用配重加载方式所需的配重材料加装高度大，易造成配重材料(如钢砖)垮塌，安全可控性差；(2)使用固定油缸加载方式存在实验装置尺寸大、更换加载配件及维修困难、相对成本高的缺点；(3)采用单一油缸加载方式，油缸垫板受力不均，两端上翘，载荷传递不均匀，导致模拟结果失真，设备安全性能降低。
[0004]因此，亟需研制一种与理论设计原型更加相似、能改善实验过程中载荷传递不均匀问题、确保实验数据更加准确可靠的相似模拟实验装置。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种可拆卸式相似模拟实验装置，其能够真实反映研宄对象围岩应力及其分布，极大的提高了实验仿真性和准确性；且该实验装置为组合式结构，拆卸方便，易更换加载配件，安全可控，成本低，操作简单。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:包括支架和设置在所述支架上的加载机构，所述支架包括架体，所述架体的前侧两端和后侧两端均竖直固定有安装板，所述架体的前侧和后侧均固定有透明护板，所述透明护板与架体之间形成的腔体为模型加载腔，所述支架的上部内侧设置有两根顶梁，两根顶梁前后相对设置，位于前侧的顶梁与位于前侧的安装板固定连接，位于后侧的顶梁与位于后侧的安装板固定连接；所述加载机构包括由上至下依次设置的垫板、加载油缸、支撑梁和压板，所述加载油缸的数量为两个，两个加载油缸对称设置在支撑梁的两端，所述垫板、加载油缸、支撑梁和压板均位于顶梁与模型加载腔之间。
[0007]上述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述支架的上部外侧设置有安全防护槽钢，所述安全防护槽钢通过螺栓与安装板固定连接。
[0008]上述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述支撑梁的顶部设置有凹槽，所述加载油缸的活塞杆位于所述凹槽内。
[0009]上述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述安装板与架体通过螺栓固定连接。
[0010]上述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述透明护板与架体通过螺栓固定连接。
[0011]上述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述顶梁与安装板通过螺栓固定连接。
[0012]上述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述安装板和压板均为钢板。
[0013]上述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述顶梁和支撑梁均为工字钢。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、本实用新型结构简单、设计合理且使用操作方便。
[0016]2、本实用新型采用组合式结构设计，相对使用固定油缸加载方式尺寸小、更换加载配件简单、维修方便和成本低。
[0017]3、本实用新型通过对称设置的两个加载油缸对模型进行加载，通过垫板增大加载油缸底座受力面积，避免了顶梁应力集中，加载油缸的活塞杆位于支撑梁的凹槽内，并在支撑梁的底部设置压板，这样增强了实验过程中加载机构的加载稳定性，确保了模型受力均匀，进而提高了实验准确性。
[0018]4、本实用新型通过加载油缸对模型进行加载，并在支架的上部外侧设置有安全防护槽钢，有效解决了采用配重加载方式加载所需配重材料加装高度大、易造成配重材料垮塌的问题，使用安全可靠。
[0019]5、本实用新型安装板和顶梁通过螺栓连接，顶梁的高度可调，便于对不同高度的模型加载，适用范围大。
[0020]下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的立体图。
[0022]图2为本实用新型去除螺栓后的侧视图。
[0023]附图标记说明:
[0024]I一垫板；2—加载油缸；3—安装板；
[0025]4—顶梁；5—支撑梁；6—压板；
[0026]7—安全防护槽钢；8—模型加载腔； 9一透明护板；
[0027]10—架体。
【具体实施方式】
[0028]如图1和图2所示，本实用新型包括支架和设置在所述支架上的加载机构，所述支架包括架体10，所述架体10的前侧两端和后侧两端均竖直固定有安装板3，所述架体10的前侧和后侧均固定有透明护板9，所述透明护板9与架体10之间形成的腔体为模型加载腔8，所述支架的上部内侧设置有两根顶梁4，两根顶梁4前后相对设置，位于前侧的顶梁与位于前侧的安装板固定连接，位于后侧的顶梁与位于后侧的安装板固定连接；所述加载机构包括由上至下依次设置的垫板1、加载油缸2、支撑梁5和压板6，所述加载油缸2的数量为两个，两个加载油缸2对称设置在支撑梁5的两端，所述垫板1、加载油缸2、支撑梁5和压板6均位于顶梁4与模型加载腔8之间。
[0029]如图1和图2所示，所述支架的上部外侧设置有安全防护槽钢7，所述安全防护槽钢7通过螺栓与安装板3固定连接；安全防护槽钢7用于防止加载机构在实验过程中发生瞬时弹出，确保使用安全性。
[0030]如图2所示，所述支撑梁5的顶部设置有凹槽，所述加载油缸2的活塞杆位于所述凹槽内，便于安装加载油缸2。
[0031]本实施例中，所述安装板3与架体10通过螺栓固定连接，所述透明护板9与架体10通过螺栓固定连接，所述顶梁4与安装板3通过螺栓固定连接，采用螺栓连接方式，连接组装方便，固定可靠。
[0032]本实施例中，所述安装板3和压板6均为钢板。
[0033]本实施例中，所述顶梁4和支撑梁5均为工字钢。
[0034]本实用新型的工作原理为:使用时，将待加载的模型放置在模型加载腔8内，然后将安装板3固定在架体10上，并根据实验所需高度，将顶梁4固定在安装板3上；再将压板6、支撑梁5、加载油缸2和垫板I由下至上依次放置在待加载模型上，开启加载油缸2，根据实验需求施加适量载荷力，通过支撑梁5和压板6将载荷力传递给模型，以实现对模型加载力；支撑梁5和压板6用于确保模型在实验过程中受力均匀。
[0035]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.一种可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:包括支架和设置在所述支架上的加载机构，所述支架包括架体(10)，所述架体(10)的前侧两端和后侧两端均竖直固定有安装板(3)，所述架体(10)的前侧和后侧均固定有透明护板(9)，所述透明护板(9)与架体(10)之间形成的腔体为模型加载腔(8)，所述支架的上部内侧设置有两根顶梁(4)，两根顶梁(4)前后相对设置，位于前侧的顶梁与位于前侧的安装板固定连接，位于后侧的顶梁与位于后侧的安装板固定连接；所述加载机构包括由上至下依次设置的垫板(I)、加载油缸(2)、支撑梁(5)和压板￠)，所述加载油缸(2)的数量为两个，两个加载油缸(2)对称设置在支撑梁(5)的两端，所述垫板(I)、加载油缸(2)、支撑梁(5)和压板(6)均位于顶梁(4)与模型加载腔⑶之间。
2.按照权利要求1所述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述支架的上部外侧设置有安全防护槽钢(7)，所述安全防护槽钢(7)通过螺栓与安装板(3)固定连接。
3.按照权利要求1或2所述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述支撑梁(5)的顶部设置有凹槽，所述加载油缸(2)的活塞杆位于所述凹槽内。
4.按照权利要求1或2所述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述安装板(3)与架体(10)通过螺栓固定连接。
5.按照权利要求1或2所述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述透明护板(9)与架体(10)通过螺栓固定连接。
6.按照权利要求1或2所述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述顶梁(4)与安装板(3)通过螺栓固定连接。
7.按照权利要求1或2所述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述安装板(3)和压板(6)均为钢板。
8.按照权利要求1或2所述的可拆卸式相似模拟实验装置，其特征在于:所述顶梁(4)和支撑梁(5)均为工字钢。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可拆卸式相似模拟实验装置，包括支架和设置在支架上的加载机构，支架包括架体，架体的前侧两端和后侧两端均竖直固定有安装板，架体的前侧和后侧均固定有透明护板，支架的上部内侧设置有两根顶梁，两根顶梁前后相对设置，位于前侧的顶梁与位于前侧的安装板固定连接，位于后侧的顶梁与位于后侧的安装板固定连接；加载机构包括由上至下依次设置的垫板、加载油缸、支撑梁和压板，加载油缸的数量为两个，两个加载油缸对称设置在支撑梁的两端。本实用新型能够真实反映研究对象围岩应力及其分布，极大的提高了实验仿真性和准确性；且该实验装置为组合式结构，拆卸方便，易更换加载配件，安全可控，成本低，操作简单。
【IPC分类】G01N3-10
【公开号】CN204439468
【申请号】CN201520157595
【发明人】伍永平, 曾佑富, 任世广, 赵平风, 高喜才
【申请人】西安科技大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年3月19日