CN216847197U - 一种边坡稳定性地质力学模型测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，包括底部为开口设置的盒形底座和位于盒形底座上方的风机，所述盒形底座的顶部左侧固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出轴顶端与风机的底部固定连接，所述盒形底座的顶部活动接触有测试盒，测试盒的左侧固定连接有连接块，连接块的前侧开设有安装通孔，安装通孔内固定连接有转轴，所述盒形底座的顶部固定连接有两个固定块。本实用新型便于根据测试需求快速精准调整测试盒的倾斜角度，省时省力，且指针与角度刻度盘的设置方便人员直观精准得出倾斜角度，提高调整效率和调整精度，无需使用其他数据额外计算，给人员的测试带来便利，满足使用需求。

Description

一种边坡稳定性地质力学模型测试装置

技术领域

本实用新型涉及模型测试装置技术领域，尤其涉及一种边坡稳定性地质力学模型测试装置。

背景技术

边坡在其形成过程中，由于侧向卸荷作用，使坡体内的应力重分布，在坡面附近，最大主应力方向发生偏转，并产生水平张应力和剪应力；坡脚形成明显的压应力和剪应力集中区，这种变化使得坡体原始应力平衡状态遭到破坏，一旦调整后的应力状态超过岩体或结构面的强度时，将导致边坡失稳，在露天煤矿开采中，在高强度、高频次的爆破振动作用下，边坡的稳定性在发生着改变，进一步促使边坡应力条件恶化，加大边坡失稳破坏的可能性，严重的还可造成灾害性事故，研究边坡的稳定条件，对边坡岩体抵抗变形和破坏的能力和可靠性作出评价，通常其他测试装置仅仅只是对边坡土质进行坡度的影响测量，而其他一些因素如风力对坡度土质的影响，却没有进行测量，这样导致边坡稳定性地质的变化因素不全面，不易对边坡进行进一步的固定和施工，在边坡测量的过程中，随坡度的变化边坡土质也会发生变化，但是需要根据坡度记录变化现象，其他测量装置不能简单的测量模型的夹角就会对测试结果产生误差；

为了解决这一问题，申请号201821531696.0公开了一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，包括底座、透明测试箱体和风机结构，所述底座上表面的两侧分别固定安装有支撑块，两个所述支撑块之间转动安装有转轴，所述透明测试箱体靠近转轴的一侧安装有两个固定块，所述固定块与转轴之间为固定连接，所述透明测试箱体远离固定块的一端上方固定安装有吊耳，该装置通过手摇摇把可以拉动透明测试箱体进行转动，还能通过改变风机结构与透明测试箱体之间的距离从而测量风力大小对边坡土质稳定性的影响，还在底座和透明测试箱体的同一侧分别刻有刻度，可以根据三角函数测出透明测试箱体与底座之间的夹角即坡度。

上述专利中通过人工手摇摇把拉动测试箱转动的方式，其存在不便于快速精准调整测试箱倾斜角度的缺点，操作费时费力，另外使用三角函数计算角度的方式不便于测试人员直观得出测试角度，计算时容易出现计算错误从而影响测量结果，给人员的测试带来不便，不能满足使用需求，针对此现象加以改进，因此我们提出了一种边坡稳定性地质力学模型测试装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，包括底部为开口设置的盒形底座和位于盒形底座上方的风机，所述盒形底座的顶部左侧固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出轴顶端与风机的底部固定连接，所述盒形底座的顶部活动接触有测试盒，测试盒的左侧固定连接有连接块，连接块的前侧开设有安装通孔，安装通孔内固定连接有转轴，所述盒形底座的顶部固定连接有两个固定块，两个固定块均转动套设在转轴上，位于前侧的固定块的前侧与转轴的右侧固定连接有同一个角度指示机构，盒形底座内设有驱动电机，驱动电机的输出轴上转动套设有一个与驱动电机右侧固定安装的竖板，竖板的顶端与盒形底座的顶部内壁固定连接，驱动电机的输出轴右端固定连接有螺纹驱动机构，螺纹驱动机构的右端与盒形底座的右侧内壁转动连接，螺纹驱动机构上固定套设有滑块，滑块的顶部与盒形底座的顶部内壁滑动连接，所述滑块的左侧固定连接有滑动导向机构，滑动导向机构的左端与竖板的右侧固定连接，滑动导向机构的顶部铰接有两个倾斜设置的连接杆，所述盒形底座的顶部内壁上开设有连接通孔，两个连接杆之间转动连接有同一个位于连接通孔内的推动块，推动块的顶部与测试盒的底部固定连接。

优选的，所述螺纹驱动机构包括螺杆和螺母，所述螺杆位于两个连接杆之间，螺杆的右端与盒形底座的右侧内壁转动连接，螺杆的左端与驱动电机的输出轴右端固定连接，螺母螺纹套设在螺杆上，所述滑块的右侧开设有贯穿孔，螺母的外侧与贯穿孔的内壁固定连接。

优选的，所述滑动导向机构包括矩形板和滑动板，所述矩形板的左侧开设有滑动通孔，滑动板的外侧与滑动通孔的内壁滑动连接，滑动板的左侧与竖板的右侧固定连接，矩形板的右侧与滑块的左侧固定连接，连接杆的底端与矩形板的顶部相铰接。

优选的，所述角度指示机构包括角度刻度盘和指针，所述角度刻度盘的后侧与前侧的固定块的前侧固定连接，角度刻度盘的前侧开设有圆形穿孔，转轴位于圆形穿孔内并与圆形穿孔的内壁不接触，所述指针位于角度刻度盘的前侧，指针的左侧与转轴的右侧固定连接。

优选的，所述盒形底座的顶部内壁上固定连接有滑轨，所述滑块的顶部开设有与滑轨滑动连接的滑轨槽。

优选的，所述推动块的前侧和后侧均固定连接有圆轴，两个连接杆分别转动套设在对应的圆轴上。

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型便于根据测试需求快速精准调整测试盒的倾斜角度，省时省力，且指针与角度刻度盘的设置方便人员直观精准得出倾斜角度，提高调整效率和调整精度，无需使用其他数据额外计算，给人员的测试带来便利，满足使用需求。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置的主视结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置的主视剖视结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置的测试盒、连接块、转轴、固定块、角度刻度盘和指针连接件俯视剖视结构示意图。

图中：100、风机；1、盒形底座；2、固定块；3、转轴；4、连接块；5、角度刻度盘；6、指针；7、测试盒；8、竖板；9、驱动电机；10、滑块；11、螺杆；12、螺母；13、矩形板；14、连接通孔；15、滑动通孔；16、滑动板；17、推动块；18、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，包括底部为开口设置的盒形底座1和位于盒形底座1上方的风机100，盒形底座1的顶部左侧固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出轴顶端与风机100的底部固定连接，盒形底座1的顶部活动接触有测试盒7，测试盒7的左侧固定连接有连接块4，连接块4的前侧开设有安装通孔，安装通孔内固定连接有转轴3，使得连接块4通过安装通孔固定套装在转轴3外侧，盒形底座1的顶部固定连接有两个固定块2，两个固定块2均转动套设在转轴3上，其中两个固定块2的前侧均开设有第一穿孔，第一穿孔内固定套设有第一轴承，第一轴承的内圈内侧与转轴3的外侧固定连接，第一轴承的设置起到方便转轴3转动的效果，位于前侧的固定块2的前侧与转轴3的右侧固定连接有同一个角度指示机构；

角度指示机构包括角度刻度盘5和指针6，角度刻度盘5的后侧与前侧的固定块2的前侧固定连接，角度刻度盘5的前侧开设有圆形穿孔，转轴3位于圆形穿孔内并与圆形穿孔的内壁不接触，指针6位于角度刻度盘5的前侧，指针6的左侧与转轴3的右侧固定连接；

盒形底座1内设有驱动电机9，驱动电机9的输出轴上转动套设有一个与驱动电机9右侧固定安装的竖板8，其中竖板8的左侧开设有第二穿孔，第二穿孔内固定套设有第二轴承，第二轴承的内圈内侧与驱动电机9的输出轴外侧固定连接，驱动电机9输出轴通过第二轴承与竖板8转动连接，起到方便驱动电机9的输出轴在竖板8上进行转动，竖板8的顶端与盒形底座1的顶部内壁固定连接，驱动电机9的输出轴右端固定连接有螺纹驱动机构，螺纹驱动机构的右端与盒形底座1的右侧内壁转动连接，螺纹驱动机构上固定套设有滑块10，滑块10的顶部与盒形底座1的顶部内壁滑动连接，其中盒形底座1的顶部内壁上固定连接有滑轨，滑块10的顶部开设有与滑轨滑动连接的滑轨槽，滑块10的左侧固定连接有滑动导向机构，滑动导向机构的左端与竖板8的右侧固定连接，滑动导向机构的顶部铰接有两个倾斜设置的连接杆18，盒形底座1的顶部内壁上开设有连接通孔14，两个连接杆18之间转动连接有同一个位于连接通孔14内的推动块17，推动块17的顶部与测试盒7的底部固定连接，其中推动块17的前侧和后侧均固定连接有圆轴，两个连接杆18分别转动套设在对应的圆轴上，其中连接杆18的前侧开设有第三穿孔，第三穿孔内固定套设有第四轴承，第四轴承的内圈内侧与对应的圆轴的外侧固定连接，连接杆18通过第四轴承与圆轴转动套装，起到方便连接杆18转动的效果；

螺纹驱动机构包括螺杆11和螺母12，螺杆11位于两个连接杆18之间，螺杆11的右端与盒形底座1的右侧内壁转动连接，其中盒形底座1的右侧内壁上固定连接有第三轴承，第三轴承的内圈内侧与螺杆11的外侧固定连接，螺杆11通过第三轴承与盒形底座1的右侧内壁转动连接，起到方便螺杆11转动的效果，螺杆11的左端与驱动电机9的输出轴右端固定连接，螺母12螺纹套设在螺杆11上，利用螺杆11与螺母12螺纹连接的关系，起到螺杆11的转动能带动滑块10左右移动的效果，滑块10的右侧开设有贯穿孔，螺母12的外侧与贯穿孔的内壁固定连接；

滑动导向机构包括矩形板13和滑动板16，矩形板13的左侧开设有滑动通孔15，滑动板16的外侧与滑动通孔15的内壁滑动连接，滑动板16的左侧与竖板8的右侧固定连接，矩形板13的右侧与滑块10的左侧固定连接，连接杆18的底端与矩形板13的顶部相铰接，本实用新型便于根据测试需求快速精准调整测试盒7的倾斜角度，省时省力，且指针6与角度刻度盘5的设置方便人员直观精准得出倾斜角度，提高调整效率和调整精度，无需使用其他数据额外计算，给人员的测试带来便利，满足使用需求。

工作原理：在测试盒7内放置适量的土壤，当需要调整测试盒7的倾斜角度时，人员正向启动驱动电机9，驱动电机9带动螺杆11转动，在螺杆11与螺母12螺纹连接的作用下，螺杆11转动能带动螺母12向左移动，螺母12带动滑块10在滑轨上向左滑动，滑块10带动矩形板13在滑动板16上向左滑动，矩形板13带动连接杆18对推动块17向上转动挤压，在挤压力下，推动块17向上转动并带动测试盒7向左上方转动，测试盒7带动连接块4向上转动，连接块4带动转轴3转动，转轴3带动指针6在角度刻度盘5前侧转动，当指针6指向需要测试的土坡角度时，此时测试盒7的倾斜角度为需要测试的倾斜角度，此时人员关闭驱动电机9，随后启动风机100，来测试风力对测试土壤的影响，使其便于根据测试的使用需求快速精准调整测试盒7的倾斜角度，提高调整效率和调整精度，无需使用其他数据额外计算，给人员的测试带来便利；

当测试结束后，暂停风机100，反向启动驱动电机9，同理与正向启动驱动电机9的运动方向完全相反，此时矩形板13转变为向右回移并通过两个连接杆18拉动推动块17向右下方回转，推动块17带动测试盒7向右下方回转，当测试盒7的底部转动至与盒形底座1的顶部相接触时，对驱动电机9关闭即可。

本实用的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“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，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用中的具体含义。

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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，包括底部为开口设置的盒形底座(1)和位于盒形底座(1)上方的风机(100)，其特征在于，所述盒形底座(1)的顶部左侧固定连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆的输出轴顶端与风机(100)的底部固定连接，所述盒形底座(1)的顶部活动接触有测试盒(7)，测试盒(7)的左侧固定连接有连接块(4)，连接块(4)的前侧开设有安装通孔，安装通孔内固定连接有转轴(3)，所述盒形底座(1)的顶部固定连接有两个固定块(2)，两个固定块(2)均转动套设在转轴(3)上，位于前侧的固定块(2)的前侧与转轴(3)的右侧固定连接有同一个角度指示机构，盒形底座(1)内设有驱动电机(9)，驱动电机(9)的输出轴上转动套设有一个与驱动电机(9)右侧固定安装的竖板(8)，竖板(8)的顶端与盒形底座(1)的顶部内壁固定连接，驱动电机(9)的输出轴右端固定连接有螺纹驱动机构，螺纹驱动机构的右端与盒形底座(1)的右侧内壁转动连接，螺纹驱动机构上固定套设有滑块(10)，滑块(10)的顶部与盒形底座(1)的顶部内壁滑动连接，所述滑块(10)的左侧固定连接有滑动导向机构，滑动导向机构的左端与竖板(8)的右侧固定连接，滑动导向机构的顶部铰接有两个倾斜设置的连接杆(18)，所述盒形底座(1)的顶部内壁上开设有连接通孔(14)，两个连接杆(18)之间转动连接有同一个位于连接通孔(14)内的推动块(17)，推动块(17)的顶部与测试盒(7)的底部固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，其特征在于，所述螺纹驱动机构包括螺杆(11)和螺母(12)，所述螺杆(11)位于两个连接杆(18)之间，螺杆(11)的右端与盒形底座(1)的右侧内壁转动连接，螺杆(11)的左端与驱动电机(9)的输出轴右端固定连接，螺母(12)螺纹套设在螺杆(11)上，所述滑块(10)的右侧开设有贯穿孔，螺母(12)的外侧与贯穿孔的内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，其特征在于，所述滑动导向机构包括矩形板(13)和滑动板(16)，所述矩形板(13)的左侧开设有滑动通孔(15)，滑动板(16)的外侧与滑动通孔(15)的内壁滑动连接，滑动板(16)的左侧与竖板(8)的右侧固定连接，矩形板(13)的右侧与滑块(10)的左侧固定连接，连接杆(18)的底端与矩形板(13)的顶部相铰接。

4.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，其特征在于，所述角度指示机构包括角度刻度盘(5)和指针(6)，所述角度刻度盘(5)的后侧与前侧的固定块(2)的前侧固定连接，角度刻度盘(5)的前侧开设有圆形穿孔，转轴(3)位于圆形穿孔内并与圆形穿孔的内壁不接触，所述指针(6)位于角度刻度盘(5)的前侧，指针(6)的左侧与转轴(3)的右侧固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，其特征在于，所述盒形底座(1)的顶部内壁上固定连接有滑轨，所述滑块(10)的顶部开设有与滑轨滑动连接的滑轨槽。

6.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性地质力学模型测试装置，其特征在于，所述推动块(17)的前侧和后侧均固定连接有圆轴，两个连接杆(18)分别转动套设在对应的圆轴上。

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