CN205786122U - 一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置 - Google Patents
一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205786122U CN205786122U CN201620687431.4U CN201620687431U CN205786122U CN 205786122 U CN205786122 U CN 205786122U CN 201620687431 U CN201620687431 U CN 201620687431U CN 205786122 U CN205786122 U CN 205786122U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- load
- cylinder
- loading
- experimental device
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型公开了一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，包括支架、设置于支架上的加载机构和提升机构，以及与加载机构和提升机构相连的控制系统；支架内部加装有地层结构模型相似材料，加载机构包括加载横梁和其下方等间距布置的若干只加载油缸，提升机构包括设在加载横梁两端的提升油缸，加载油缸和提升油缸分别与控制系统相连。支架顶部加载机构7组单独控制的加载油缸，支架两侧由提升油缸调节加载横梁的高度，以适应不同物理相似材料高度的均布或集中载荷加载。通过该装置可真实模拟现场围岩应力分布状态，获取或定量描述不同围岩应力环境条件下长壁采场覆岩变形破坏规律，该套实验装置安全可靠，总体操作简单、方便。
Description
技术领域
本实用新型属于室内物理相似模拟试验技术领域，涉及一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置。
背景技术
相似材料模拟实验方法的实质就是利用与原型(岩体、大坝或其它工程构筑物)力学性质相似的材料按照几何相似的一定的比例缩制成实验模型，在模型上开挖成各类工程，如矿山巷道和硐室、长壁工作面采场。通过实验观察和研究工程围岩体的变形、移动和破坏等力学现象。由于物理模拟方法具有成熟的相似理论基础，且能直观、自动地模拟整个系统从弹性、弹塑性直到破坏失稳的发生发展全过程，成为矿业工程、土木工程领域内一种重要的研究手段。
根据研究内容的不同和实际的需要，不同的研究机构研制出了多种类型的物理相似模拟装置，使得相似模拟实验技术得到了长足的发展。而在煤矿开采领域内，长壁采场推进模拟实验过程中常规的方式无法给定相对准确的围岩应力环境，给物理相似模拟实验的可重复性和实用性带来一些困难。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述问题的不足，提供一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，该装置能够给实验模型提供较大量程的均布载荷和集中载荷，可真实模拟现场围岩应力分布状态，获取或定量描述不同围岩应力环境条件下长壁采场覆岩变形破坏规律。该套试验装置可实现多种加载试验条件，安全可靠，总体操作简单、方便。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，包括支架、设置于支架上的加载机构和提升机构，以及与加载机构和提升机构相连的控制系统；所述支架内部加装有地层结构模型相似材料，所述加载机构包括加载横梁和其下方等间距布置的若干只加载油缸，所述提升机构包括设在加载横梁两端的提升油缸，加载油缸和提升油缸分别与控制系统相连。
优选的，所述支架下方两侧设有呈倾斜分布的支座。
优选的，所述支架前后两面侧向设有侧向挡板，侧向挡板采用可拆卸高刚性型钢制成，地层结构模型相似材料加装在由侧向挡板和支架构成的加装层内。
优选的，所述加载横梁等间距布置有15只加载油缸，安装在加载梁下方两侧的加载油缸，每端5只组成一个油缸组，每组液压缸配一路控制油路；安装在加载梁下方中间的5只油缸，每只油缸均配单独控制油路，横梁提升油缸配置一路控制油路，所有控制油路均与加载控制系统单独控制油路向连通。
优选的，所述加载油缸下端部设置有加载板。
优选的，所述加载横梁的两端通过螺栓固定在支架上。
与现有技术比较，本实用新型的优点在于通过两侧的提升机构调节加载横梁的高度位置，能够给下部物理相似材料模型铺装提供更大的空间；加载机构的单独控制的油缸可以实现支架模型的整体均布加载的同时，也可实现局部集中应力加载，能够实现不同围岩应力条件下的开采模拟，进一步扩大了物理相似模拟实验的研究范围；整体和单独的加载均通过电控阀组及主机控制，实现了加载的智能化调节，增强了加载机构的准确性和稳定性，为模型实验的可重复性实验提供了良好的平台，实验装置整体上结构简单，操作方便。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型试验装置结构示意图。
图2为图1的侧视结构示意图。
图中：1-提升机构支座；2-侧向挡板；3-支架；4-提升油缸；5-加载横梁；6-螺栓；7-加载板；8-加载油缸；9-支座；10-控制系统。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型具体实施做进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，包括支架3，设置于支架3上的加载机构和提升机构，以及与加载机构和提升机构相连的控制系统10；支架3内部加装有地层结构模型相似材料，加载机构包括加载横梁5和其下方等间距布置的若干只加载油缸8，提升机构包括设在加载横梁两端的提升油缸4，加载油缸8和提升油缸4分别与控制系统10相连。
其中，支架3为系统的主体结构，整体由Q235厚壁结构钢、型材焊接而成，两侧均设有呈倾斜分布的支座9保持稳定，支架3前后两面侧向设有侧向挡板2，侧向挡板2采用可拆卸高刚性型钢制成，地层结构模型相似材料加装在由侧向挡板2和支架3构成的加装层内。支架3上部加载横梁5等间距布置15只加载油缸8，加载油缸8下端部设置有加载板7，直接为模型内部相似材料提供预定覆岩荷载；加载横梁5的两端通过螺栓6能够固定在支架上部的某一定位置上；支架3上方加载机构通过控制系统10控制提升机构支座1和提升油缸4按照模型安装高度情况，沿支架3高度方向上下调节，实现不同高度模型的顶部垂直加载作用。
控制系统10设置单独控制油路，安装在加载梁下方两侧的加载油缸，每端5只组成一个油缸组，每组液压缸配一路控制油路；安装在加载梁下方中间的5只油缸，每只油缸均配单独控制油路，和横梁提升油缸4共计8路控制油路；液压系统采用比例溢流系统，可自动控制液压油的输出压力。
下面给出具体实施例来说明本装置实施效果。
在试验中，支架模型尺寸3000*2000*200mm，模型材料高度1000-1500mm，由具有较大承载能力的Q235厚壁结构钢、型材焊接而成；支架前后两面用可拆卸高刚性型钢制成；加载机构可调节高度为500-1000mm。控制系统包括液压泵站和控制主机各1个，液压系统采用比例溢流系统，可自动控制液压油的输出压力；液压泵站系统额定压力不小于30MPa，泵站可同时为15只油缸供油，具有单独控制油路的全套电控阀组，接受控制主机的控制。15只油缸最大推力5kN，行程不小于150mm。
试验模拟上部垂直荷载，由控制系统内部液压泵站输出压力，再由油缸端部加载板将载荷分配到试验岩体物理相似材料上，压力加载是通过调压阀分级控制，最大可达20kN。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，其特征在于：包括支架、设置于支架上的加载机构和提升机构，以及与加载机构和提升机构相连的控制系统；所述支架内部加装有地层结构模型相似材料，所述加载机构包括加载横梁和其下方等间距布置的若干只加载油缸，所述提升机构包括设在加载横梁两端的提升油缸，加载油缸和提升油缸分别与控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，其特征在于：所述支架下方两侧设有呈倾斜分布的支座。
3.根据权利要求1所述的一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，其特征在于：所述支架前后两面侧向设有侧向挡板，侧向挡板采用可拆卸高刚性型钢制成，地层结构模型相似材料加装在由侧向挡板和支架构成的加装层内。
4.根据权利要求1所述的一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，其特征在于：所述加载横梁等间距布置有15只加载油缸，安装在加载梁下方两侧的加载油缸，每端5只组成一个油缸组，每组液压缸配一路控制油路；安装在加载梁下方中间的5只油缸，每只油缸均配单独控制油路，横梁提升油缸配置一路控制油路，所有控制油路均与加载控制系统单独控制油路向连通。
5.根据权利要求1所述的一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，其特征在于：所述加载油缸下端部设置有加载板。
6.根据权利要求1所述的一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置，其特征在于：所述加载横梁的两端通过螺栓固定在支架上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620687431.4U CN205786122U (zh) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620687431.4U CN205786122U (zh) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205786122U true CN205786122U (zh) | 2016-12-07 |
Family
ID=58127222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620687431.4U Expired - Fee Related CN205786122U (zh) | 2016-07-01 | 2016-07-01 | 一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205786122U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106959195A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-18 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 土工振动台试验加卸载装置和方法 |
| CN108732024A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-02 | 山东科技大学 | 模拟不同地应力条件下底板突水的试验系统及试验方法 |
| CN109406290A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-01 | 河南理工大学 | 一种伺服加载柔性传力立体相似模拟试验方法 |
| CN109870369A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-11 | 河南交通职业技术学院 | 一种液压压剪试验机 |
| CN110702062A (zh) * | 2019-09-06 | 2020-01-17 | 山东科技大学 | 平面移动变形测量系统及其在二维相似模拟实验中的应用 |
| CN113340741A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 山东方圆建筑材料有限公司 | 一种试验平台及试验方法 |
-
2016
- 2016-07-01 CN CN201620687431.4U patent/CN205786122U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106959195A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-07-18 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 土工振动台试验加卸载装置和方法 |
| CN108732024A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-11-02 | 山东科技大学 | 模拟不同地应力条件下底板突水的试验系统及试验方法 |
| CN108732024B (zh) * | 2018-05-22 | 2024-02-02 | 山东科技大学 | 模拟不同地应力条件下底板突水的试验系统及试验方法 |
| CN109406290A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-01 | 河南理工大学 | 一种伺服加载柔性传力立体相似模拟试验方法 |
| CN109870369A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-11 | 河南交通职业技术学院 | 一种液压压剪试验机 |
| CN110702062A (zh) * | 2019-09-06 | 2020-01-17 | 山东科技大学 | 平面移动变形测量系统及其在二维相似模拟实验中的应用 |
| CN110702062B (zh) * | 2019-09-06 | 2020-11-17 | 山东科技大学 | 平面移动变形测量系统及其在二维相似模拟实验中的应用 |
| CN113340741A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 山东方圆建筑材料有限公司 | 一种试验平台及试验方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN205786122U (zh) | 一种可实现调节加卸载的平面物理相似模拟实验装置 | |
| CN102866241B (zh) | 三向加载大型三维相似模拟试验方法 | |
| CN106198934A (zh) | 一种裂隙岩体塌方掉块及裂隙突水的试验装置及试验方法 | |
| CN102879284B (zh) | 三向加载大型三维相似模拟试验试件箱 | |
| CN102879547B (zh) | 三向加载大型三维相似模拟试验反力系统 | |
| CN102879549A (zh) | 三向加载大型三维相似模拟试验系统 | |
| CN201037835Y (zh) | 地表岩层等载转化的水压加载装置 | |
| CN105510534A (zh) | 一种可模拟不同倾角含水煤层充填注浆试验装置及方法 | |
| CN105319337A (zh) | 尺寸与倾角可调节式煤矿采场相似模型试验系统及方法 | |
| CN105093962A (zh) | 模拟三维煤层开采试验台的双向柔性加载系统及方法 | |
| CN103822794A (zh) | 一种大型拱式柔性均布加载隧道支护模型试验系统及方法 | |
| CN105548506A (zh) | 模拟受采动影响煤层底板突水试验系统的模拟试验装置 | |
| CN102879548A (zh) | 三向加载大型三维相似模拟试验制样方法 | |
| Bondarenko et al. | Optimal parameters of wall bolts computation in the united bearing system of extraction workings frame-bolt support | |
| CN105044311A (zh) | 一种模拟巷道开挖诱发围岩分区破裂化的装置及方法 | |
| CN112730809A (zh) | 承压水下开采流固耦合相似试验装置及测试方法 | |
| CN204008638U (zh) | 深孔爆破相似模拟实验装置 | |
| CN108806468A (zh) | 滑梁式低周反复试验装置及操作方法 | |
| CN102879550B (zh) | 三向加载大型三维相似模拟试验载荷模拟方法 | |
| CN205538894U (zh) | 用于模拟受采动影响煤层底板突水的试验系统 | |
| CN205538895U (zh) | 受采动影响煤层底板突水模拟试验系统 | |
| Gwiazda | Construction development using virtual analysis on the example of a roof support | |
| CN205353043U (zh) | 一种充填注浆试验装置 | |
| CN103983756B (zh) | 深部巷道围岩破裂模拟装置 | |
| CN104155429A (zh) | 深孔爆破相似模拟实验装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20161207 Termination date: 20190701 |