CN106205332B - 一种板块构造物理模拟实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种板块构造物理模拟实验装置，包括底座，所述底座的表面上设有模拟箱和沙箱，模拟箱和沙箱相对竖直设置，在模拟箱和沙箱的相对面下部设有通孔，通孔内安装有连接管道，连接管道内设有螺旋杆，螺旋杆的一端延伸至模拟箱内并通过轴承固定模拟箱的内侧面上，螺旋杆的另一端穿过沙箱内部并贯穿沙箱的另一侧面延伸至外部，螺旋杆的端部通过联轴器与沙箱侧面上固定的电机的输出轴连接。本板块构造物理模拟实验装置的电机带动螺旋杆转动，利用螺旋杆的正转或反转来实现往模拟箱内添沙或减沙，并搅动模拟箱内的沙粒，模拟地幔的运动，两块软质的橡胶软板在模拟箱内的沙粒运动下模拟两大陆的运动状态。
Description
技术领域
本发明涉及板块实验设备技术领域，具体为一种板块构造物理模拟实验装置。
背景技术
板块构造学说认为岩石圈是由多个刚性板块构成，岩石圈板块之下为软流圈，地幔对流使得软流圈成为运送大陆或大洋板块的传送带，板块做大规模水平运动造成板块的生长和消亡，板块在洋中脊分离、扩大，在俯冲带俯冲、消失，形成了丰富多彩的地质构造和地貌形态，板块构造理论对各种地质现象做出了较合理的回答，通过几十年的迅速发展，成为统领地质学各学科的基本理论，随着板块理论的发展与完善，人们认识到该理论存在的不足就是难以验证，构造物理模拟是研究板块构造变形过程的实验手段之一，根据模拟实验相似性原理，可以在实验室内利用较短的时间和较小的模型，模拟大尺度、长时间的板块构造运动，传统沙箱实验装置功能单一，仅对一期构造运动变形或者单一应力作用下的构造形变进行物理模拟。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种板块构造物理模拟实验装置，通过电机带动螺旋杆旋转，利用螺旋杆带动模拟箱内的沙粒运动，模拟地幔的对流，利用软质的橡胶软板表现出两大陆的模拟状态，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种板块构造物理模拟实验装置，包括底座，所述底座的表面上设有模拟箱和沙箱，模拟箱和沙箱相对竖直设置，在模拟箱和沙箱的相对面下部设有通孔，通孔内安装有连接管道，连接管道内设有螺旋杆，螺旋杆的一端延伸至模拟箱内并通过轴承固定模拟箱的内侧面上，螺旋杆的另一端穿过沙箱内部并贯穿沙箱的另一侧面延伸至外部，螺旋杆的端部通过联轴器与沙箱侧面上固定的电机的输出轴连接，电机的上侧设有控制器，电机与控制器电连接，控制器与外部电源电连接，模拟箱的顶部为开口状，在模拟箱的顶部两侧固定有安装板，安装板的两端端部之间均设有转动块，转动块的相对面上连接有橡胶软板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述模拟箱和沙箱的上部为四棱柱结构，模拟箱和沙箱的下部为四棱锥结构，且连接管道连接在四棱锥结构部分的侧面上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述沙箱的顶部为封闭状，并在沙箱的顶端中部设有注沙观察口。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动块的两端通过短轴转动设置在安装板表面上的滑槽内。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本板块构造物理模拟实验装置的电机带动螺旋杆转动，利用螺旋杆的正转或反转来实现往模拟箱内添沙或减沙，并搅动模拟箱内的沙粒，模拟地幔的运动，两块软质的橡胶软板在模拟箱内的沙粒运动下模拟两大陆的运动状态。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明正视剖面结构示意图。
图中：1底座、2模拟箱、3沙箱、4连接管道、5螺旋杆、6轴承、7电机、8控制器、9注沙观察口、10安装板、11转动块、12橡胶软板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种板块构造物理模拟实验装置，包括底座1，底座1的表面上设有模拟箱2和沙箱3，模拟箱2和沙箱3相对竖直设置，在模拟箱2和沙箱3的相对面下部设有通孔，通孔内安装有连接管道4，连接管道4内设有螺旋杆5，螺旋杆5的一端延伸至模拟箱2内并通过轴承6固定模拟箱2的内侧面上，螺旋杆5的另一端穿过沙箱3内部并贯穿沙箱3的另一侧面延伸至外部，螺旋杆5的端部通过联轴器与沙箱3侧面上固定的电机7的输出轴连接，电机7的上侧设有控制器8，电机7与控制器8电连接，控制器8与外部电源电连接，模拟箱2和沙箱3的上部为四棱柱结构，模拟箱2和沙箱3的下部为四棱锥结构，且连接管道4连接在四棱锥结构部分的侧面上，沙箱3的顶部为封闭状，并在沙箱3的顶端中部设有注沙观察口9，注沙观察口9方便对沙箱3内的沙粒使用情况进行观察，及时对沙箱3内的沙粒进行添加，模拟箱2的顶部为开口状，在模拟箱2的顶部两侧固定有安装板10，安装板10的两端端部之间均设有转动块11，转动块11的两端通过短轴转动设置在安装板10表面上的滑槽内，转动块11的相对面上连接有橡胶软板12。
在使用时：电机7带动螺旋杆5转动，通过螺旋杆5的正转或反转来实现往模拟箱2内添沙或减沙，并搅动模拟箱2内的沙粒，模拟地幔的运动，同时，通过控制器8控制电机7的转速，利用电机7的转速来调节模拟地幔的运动强度，
本发明的电机7带动螺旋杆5转动，利用螺旋杆5的正转或反转来实现往模拟箱2内添沙或减沙，并搅动模拟箱2内的沙粒，模拟地幔的运动，两块软质的橡胶软板12在模拟箱内的沙粒运动下模拟两大陆的运动状态。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种板块构造物理模拟实验装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的表面上设有模拟箱(2)和沙箱(3)，模拟箱(2)和沙箱(3)相对竖直设置，在模拟箱(2)和沙箱(3)的相对面下部设有通孔，通孔内安装有连接管道(4)，连接管道(4)内设有螺旋杆(5)，螺旋杆(5)的一端延伸至模拟箱(2)内并通过轴承(6)固定模拟箱(2)的内侧面上，螺旋杆(5)的另一端穿过沙箱(3)内部并贯穿沙箱(3)的另一侧面延伸至外部，螺旋杆(5)的端部通过联轴器与沙箱(3)侧面上固定的电机(7)的输出轴连接，电机(7)的上侧设有控制器(8)，电机(7)与控制器(8)电连接，控制器(8)与外部电源电连接，模拟箱(2)的顶部为开口状，在模拟箱(2)的顶部两侧固定有安装板(10)，安装板(10)的两端端部之间均设有转动块(11)，转动块(11)的相对面上连接有橡胶软板(12)。
2.根据权利要求1所述的一种板块构造物理模拟实验装置，其特征在于：所述模拟箱(2)和沙箱(3)的上部为四棱柱结构，模拟箱(2)和沙箱(3)的下部为四棱锥结构，且连接管道(4)连接在四棱锥结构部分的侧面上。
3.根据权利要求1所述的一种板块构造物理模拟实验装置，其特征在于：所述沙箱(3)的顶部为封闭状，并在沙箱(3)的顶端中部设有注沙观察口(9)。
4.根据权利要求1所述的一种板块构造物理模拟实验装置，其特征在于：所述转动块(11)的两端通过短轴转动设置在安装板(10)表面上的滑槽内。
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