一种矿山相似模拟地应力加载设备的制作方法

本实用新型属于应力加载设备领域，具体地说，涉及一种矿山相似模拟地应力加载设备。

背景技术：

相似模拟研究是一种重要的科学研究手段，是在实验室内按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其分布规律，利用在模型上研究的结果，借以推断原型中可能发生的力学现象以及岩体压力分布的规律，从而解决岩体工程生产中的实际问题，一般的矿山相似模拟地应力加载设备都是用平板加载应力，受力也是平面的，但对于浅地表的山峰等情况加载不好处理，使实验结果出现偏差。

有鉴于此特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种矿山相似模拟地应力加载设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：

一种矿山相似模拟地应力加载设备，包括固定箱，所述固定箱的下表面固定安装有伸缩装置，且伸缩装置为三个，所述伸缩装置包括固定筒，所述固定筒的上端嵌入安装于固定箱的下表面，且固定筒与固定箱连通，所述固定筒的内环面下部固定插接有固定环，所述固定环的内环面滑动插接有活塞杆，所述固定筒的内环面滑动插接有活塞，所述活塞杆的下表面固定安装有顶帽。

进一步地，所述固定箱的上表面铰接有第一液压缸，所述第一液压缸的上表面固定安装有第一固定板，所述第一固定板的上表面左右两侧均固定安装有液压泵，且第一液压缸的输入端与左侧所述液压泵的输出端相连通，所述第一固定板的左右两侧均固定安装有套筒，两个所述套筒的内环面均滑动插接有固定杆，两个所述固定杆的下表面固定安装有底座，所述第一固定板的上表面中部固定安装有第二液压缸，且第二液压缸的输入端与右侧所述液压泵的输出端相连通，两个所述固定杆的内侧面上部固定安装有第二固定板，且第二固定板的下表面与第二液压缸的上表面固定连接。

进一步地，所述活塞的表面固定套接有密封圈，且密封圈滑动插接于固定筒的内环面。

进一步地，两个所述固定杆的外侧面下部均开设有螺纹孔，两个所述螺纹孔的内环面均螺接有螺杆，两个所述螺杆的内侧面均转动安装有夹板。

进一步地，两个所述固定杆的内侧面上部固定安装有加强筋，且加强筋的下表面与第二固定板的上表面固定连接。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。

本实用新型通过设置固定筒、固定环、弹簧、活塞和顶帽，实现了三个固定箱与上表面凹凸不平的模型接触时，顶帽将活塞向上顶，使每个顶帽都能与模型表面接触的效果，达到了本装置可以尽量贴合凹凸不平的模型表面进行应力加载，使实验结果更加准确的目的。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：

图1为本实用新型伸缩装置结构示意图。

图2为本实用新型结构示意图。

图中：1-底座；2-固定杆；3-套筒；4-第一固定板；5-液压泵；6-第一液压缸；7-固定箱；8-伸缩装置；801-固定筒；802-固定环；803-活塞杆；804-活塞；805-密封圈；806-顶帽；9-第二固定板；10-第二液压缸；11-螺纹孔；12-螺杆；13-夹板；14-加强筋。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

如图1至图2所示，本实施例所述的一种矿山相似模拟地应力加载设备，包括固定箱7，固定箱7的下表面固定安装有伸缩装置8，且伸缩装置8为三个，伸缩装置8包括固定筒801，固定筒801的上端嵌入安装于固定箱7的下表面，且固定筒801与固定箱7连通，固定筒801的内环面下部固定插接有固定环802，固定环802的内环面滑动插接有活塞杆803，固定筒801的内环面滑动插接有活塞804，活塞杆803的下表面固定安装有顶帽806。

液压泵5与外部电源电连接，液压泵5的型号WieHHB-700A。第一液压缸6和第二液压缸10的型号均为125*70FA。固定箱7的材质是碳钢，固定箱7的内腔和固定筒801的内腔填充有液压油。第一液压缸6和固定箱7均为三个，三个固定箱7从左至右依次铰接。固定环802和活塞杆803之间不密闭，保证活塞杆803可以在固定环802内滑动。

具体而言，为了使固定箱7在给施加模型应力时，给固定箱7和伸缩装置8提供足够的压力，固定箱7的上表面铰接有第一液压缸6，第一液压缸6的上表面固定安装有第一固定板4，第一固定板4的上表面左右两侧均固定安装有液压泵5，且第一液压缸6的输入端与左侧液压泵5的输出端相连通，第一固定板4的左右两侧均固定安装有套筒3，两个套筒3的内环面均滑动插接有固定杆2，两个固定杆2的下表面固定安装有底座1，第一固定板4的上表面中部固定安装有第二液压缸10，且第二液压缸10的输入端与右侧液压泵5的输出端相连通，两个固定杆2的内侧面上部固定安装有第二固定板9，且第二固定板9的下表面与第二液压缸10的上表面固定连接，将模型防止在底座1的上表面，左侧的液压泵5工作带动第二液压缸10向下伸出，第二液压缸10带动第一固定板4向下移动，使套筒3在固定杆2上向下移动，右侧的液压泵5工作时第一液压缸6伸出，带动固定箱7向下移动。

具体而言，为了使固定筒801内的液压油不会沿着活塞804和固定筒801之间漏出，活塞804的表面固定套接有密封圈805，且密封圈805滑动插接于固定筒801的内环面。

具体而言，为了使固定箱7和伸缩装置8在给模型施加应力时，模型不会因应力过大而使摆放位置出现偏移，两个固定杆2的外侧面下部均开设有螺纹孔11，两个螺纹孔11的内环面均螺接有螺杆12，两个螺杆12的内侧面均转动安装有夹板13，将模型放在底座1的上表面，将左侧的螺杆12顺时针旋转，使左侧的螺杆12在螺纹孔11内向右移动，带动左侧的夹板13顶住模型的左侧面，同时将右侧的螺杆12逆时针旋转，使右侧的螺杆12在螺纹孔11内向左移动，带动右侧的夹板13顶住模型的右侧面。

具体而言，为了使第二液压缸10带动第一固定板4向下给固定箱7和伸缩装置8提供下压力时，使第二固定板9被第二液压缸10向上的力顶弯，两个固定杆2的内侧面上部固定安装有加强筋14，且加强筋14的下表面与第二固定板9的上表面固定连接。

工作原理：本实用新型为一种矿山相似模拟地应力加载设备，将模型防止在底座1的上表面，将左侧的螺杆12顺时针旋转，使左侧的螺杆12在螺纹孔11内向右移动，带动左侧的夹板13顶住模型的左侧面，同时将右侧的螺杆12逆时针旋转，使右侧的螺杆12在螺纹孔11内向左移动，带动右侧的夹板13顶住模型的右侧面，左侧的液压泵5工作带动第二液压缸10向下伸出，第二液压缸10带动第一固定板4向下移动，使套筒3在固定杆2上向下移动，直至顶帽806与模型接触，此时右侧的液压泵5工作使第一液压缸6向下伸出，带动固定箱7向下压模型，由于模型上表面凹凸不平，第一个顶帽806顶住模型的部位向上突起，顶帽806带动活塞杆803向上移动，活塞杆803带动活塞804向上移动，将第一个固定筒801内的液压油挤进固定箱7内，第二个顶帽806顶住模型的部位向下凹陷，第一个固定筒801内的液压油就会进入第二固定筒801内，将活塞804和活塞杆803向下顶，使第二个顶帽806向下移动抵住模型，以此类推，使固定箱7下方的伸缩装置8尽量与凹凸不平的模型上表面接触，第一液压缸6和第二液压缸10同时向下伸出，给模型施加应力。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。