CN102768146B - 一种可调节相似模拟实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调节相似模拟实验装置，属于一种相似模拟实验装置。该装置包括底座、立柱、横梁和纵梁，所述底座两侧与所述立柱底端连接，所述立柱顶端固定有纵梁，所述立柱顶端侧部与所述横梁连接，所述底座包括两个基础底座和加长底座，所述加长底座安装在两个基础底座之间。该相似模拟实验装置的尺寸可以任意调节，可以满足多种范围、对象的模拟研究。

Description

一种可调节相似模拟实验装置
技术领域
本发明属于一种相似模拟实验装置，具体涉及一种可以调节和拆卸的相似模拟实验装置。
背景技术
为了更好地保证地下矿山的安全生产，最大限度地开采矿产资源、保护矿区环境和地面设施，必须研究矿山压力及岩层活动规律，发展岩层支护技术与控制措施，这是采矿学科的一个永恒的重要主题。
对于一个影响因素众多、物理过程十分复杂、受人为扰动严重的力学问题，由于人们难以十分清楚地了解影响问题的全部因素所在，无法准确地获得描述岩体应力应变关系的本构关系，因此常常无法对问题进行精确的理论分析。而现场实测所固有的周期较长、耗费大量的人力、物力，受现场条件限制严重、局限性大；岩体内部性状变化测试困难；现有的矿山适用的测试仪器仪表粗糙落后，其它领域较先进的仪器仪表又无法适应矿山井下恶劣的工作环境；对非测量地区缺乏延展意义等缺陷。因此，研究采动后采场岩层的破裂、冒落和移动规律及巷道围岩的应力分布、位移变化的物性特征，应用相似模拟实验是一种公认的行之有效的研究方法。
相似模拟实验装置主要根据研究要求对研究事物的形态，工作规律或信息传递规律，遵守一定的原则，将复杂的地质构造，通过模型上的相似再现，来研究真实对象中发生的现象和过程的规律性，从而达到解决实际问题的目的。相似模拟实验装置根据需要的架子长度分为不同规格长度架型，从而满足不同研究对象需求。目前各种框架模型实验装置均为钢制焊接结构，焊接固定了框架尺寸大小，使得实验模型尺寸单一化；不同的相似比所需的实验装置会不同，不同实验内容所需的实验装置大小也会不同。对此，单一尺寸的实验装置难以满足多种范围、对象的模拟研究，而多台不同规格的实验装置势必会占用大量场地，造成资源浪费，此外，大量钢材焊接在一起使实验装置重型化，难以运输且拆卸困难。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题而提供了一种可调节相似模拟实验装置。该相似模拟实验装置的尺寸可以任意调节，可以满足多种范围、对象的模拟研究。
本发明所采用的技术方案是：
一种可调节相似模拟实验装置，包括底座、立柱、横梁和纵梁，所述底座两侧与所述立柱底端连接，所述立柱顶端固定有纵梁，所述立柱顶端侧部与所述横梁连接，所述底座包括两个基础底座和加长底座，所述加长底座安装在两个基础底座之间。
进一步地，所述立柱中间部分固定有侧向挡板，所述纵梁顶端安装有调节横梁，所述调节横梁和所述侧向挡板上安装有移动立柱，所述移动立柱可以在所述调节横梁和所述侧向挡板上移动。
优选地，所述加长底座通过螺栓安装在两个基础底座之间。
优选地，所述底座两侧通过螺栓和所述立柱底端连接。
优选地，所述立柱顶端侧部通过螺栓与所述横梁连接。
进一步地，所述立柱之间安装有前挡板。
进一步地，所述移动立柱之间安装有后挡板。
进一步地，所述侧向挡板通过螺栓安装在立柱中部。
优选地，所述调节横梁通过螺栓安装在纵梁顶端。
优选地，所述移动立柱通过螺栓垂直安装在所述调节横梁和所述侧向挡板上。
本发明具有以下优点：
本装置结构简单，生产成本低。该装置的尺寸可以任意调节，可以满足多种范围、对象的模拟研究。该装置对研究地下开采岩层运动规律的相似模拟研究、井下巷道和硐室等围岩应力应变的相似模拟研究等具有积极的作用。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的一种可调节相似模拟实验装置主视图；
图2为本发明实施例提供的一种可调节相似模拟实验装置侧视图；
图3为本发明实施例提供的一种可调节相似模拟实验装置俯视图。
具体实施方式
参照图1至图3，一种可调节相似模拟实验装置，包括底座1、立柱2、纵梁3和横梁6。底座1两侧通过螺栓与立柱2底端连接，立柱2顶端固定有纵梁3，立柱2顶端侧部通过螺栓与横梁6连接。底座1包括两个基础底座9和加长底座10，加长底座10安装在两个基础底座9之间。立柱2中间部分通过螺栓与侧向挡板8连接，调节横梁7通过螺栓安装在纵梁3顶端，移动立柱5通过螺栓垂直安装在调节横梁7和侧向挡板8上，移动立柱5可以在调节横梁7和侧向挡板8上移动。立柱2之间安装有前挡板4，移动立柱5之间安装有后挡板11。
基础底座9的长度为1.5m，如果不安装加长底座10，即可实现最小3m架型试验研究。若需要5m架型实验装置，即可将加长底座10的长度设置为2m，并将其两端用螺栓分别与两个基础底座9固定连接，构成5m架型实验装置底座。底座1的改变可以确定实验模型的长度。基础底座9和加长底座10的长度可以任意改变。
移动立柱5上开有小孔，并用螺栓垂直固定连接在调节横梁7和侧向挡板8上，移动立柱5起始连接位置距前立柱2水平距离为200mm，保证了实验模型最小厚度为200mm。调节横梁7和侧向挡板8上开有一列小孔，数量5个，沿水平方向的孔间距为100mm，沿直线布置，可调节移动立柱5在调节横梁7和侧向挡板8上小孔的连接位置，使得其间距在200mm～600mm范围内变化，即确保模型厚度可在200mm～600mm范围内调节。
前挡板4安装在立柱2之间，后挡板11安装在移动立柱5之间，前挡板4和后挡板11两头的中间开有一个小孔，距上、下端各50mm，并用螺栓连接在立柱2上；立柱2上垂直开有一列小孔，此列小孔数量有25个，起始小孔垂直方向距立柱底端50mm，此列小孔沿垂直方向的孔间距为100mm，调节前挡板4和后挡板11固定在立柱上的数量，可确保实验模型高度最高调节到2500mm。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种可调节相似模拟实验装置，包括底座、立柱、横梁和纵梁，所述底座两侧与所述立柱底端连接，所述立柱顶端固定有纵梁，所述立柱顶端侧部与所述横梁连接，其特征在于，所述底座包括两个基础底座和加长底座，所述加长底座安装在两个基础底座之间，所述立柱中间部分固定有侧向挡板，所述纵梁顶端安装有调节横梁，所述调节横梁和所述侧向挡板上安装有移动立柱，所述移动立柱可以在所述调节横梁和所述侧向挡板上移动；所述立柱之间安装有前挡板，所述移动立柱之间安装有后挡板。
2.根据权利要求1所述的可调节相似模拟实验装置，其特征在于，所述加长底座通过螺栓安装在两个基础底座之间。
3.根据权利要求1所述的可调节相似模拟实验装置，其特征在于，所述底座两侧通过螺栓和所述立柱底端连接。
4.根据权利要求1所述的可调节相似模拟实验装置，其特征在于，所述立柱顶端侧部通过螺栓与所述横梁连接。
5.根据权利要求1所述的可调节相似模拟实验装置，其特征在于，所述侧向挡板通过螺栓安装在立柱中部。
6.根据权利要求1所述的可调节相似模拟实验装置，其特征在于，所述调节横梁通过螺栓安装在纵梁顶端。
7.根据权利要求1所述的可调节相似模拟实验装置，其特征在于，所述移动立柱通过螺栓垂直安装在所述调节横梁和所述侧向挡板上。
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