專利名稱：構(gòu)造物理模擬試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)造物理模擬試驗前準備，實現(xiàn)拉伸、擠壓、拱升、滑脫等多種單一和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件試驗的裝置，尤其是一種構(gòu)造物理模擬試驗裝置。
背景技術(shù)：
目前的裝置無法實現(xiàn)模擬拉伸、擠壓、拱升、滑脫等多種單一和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件下試驗，難以滿足構(gòu)造擠壓拉伸加自身變形的地質(zhì)狀態(tài)。國內(nèi)現(xiàn)有的構(gòu)造物理模擬試驗裝置均是在假定盆地邊界和基底條件固定不變的基礎(chǔ)上進行的，原有的試驗裝置多數(shù)只能進行單期構(gòu)造運動模擬，不能實現(xiàn)水平面內(nèi)的運動和垂直上下運動，以及模擬地質(zhì)中的俯沖現(xiàn)象。速度上不能實現(xiàn)同向，也不能實現(xiàn)反向運動。模擬實驗需要一種既能實現(xiàn)水平面內(nèi)的運動，又能實現(xiàn)垂直上下運動，模擬地質(zhì)中的俯沖現(xiàn)象。速度上既要求能實現(xiàn)同向，又能實現(xiàn)反向運動，速度大小可調(diào)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種建立實際地質(zhì)構(gòu)造模型，通過構(gòu)造物理模擬動態(tài)地再現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造的變形過程，幫助我們認識構(gòu)造的形成機制和演化規(guī)律，為正確認識和理解自然界地質(zhì)構(gòu)造特征提供實驗依據(jù)的構(gòu)造物理模擬試驗裝置。該裝置能夠從不同角度不同方位對地質(zhì)構(gòu)造模型進行受力實驗，能實現(xiàn)任意邊界的試驗。能夠結(jié)合構(gòu)造物理模擬試驗裝置基本試驗區(qū)，實現(xiàn)拉伸、擠壓、拱升、滑脫等多種單一和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件下的試驗。
構(gòu)造物理模擬試驗裝置包括試驗工作臺13、底部試驗加力裝置部分14、四周加力部分15、試驗底辟裝置部分16、底部摩擦儀部分17，各部分活動連接在工作臺上，底部摩擦儀部分包括固定支架1和三角固定支架2，固定支架1上設(shè)有呈矩形分布的四個軸，軸上設(shè)有輪，輪上環(huán)套有皮帶5，三角固定支架2上設(shè)有呈三角形分布的三個軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶6。矩形分布的四個軸包括動力軸3和三個被動軸4，三角形分布的三個軸中包括動力軸7和兩個被動軸8。皮帶5、皮帶6為齒形帶，動力軸3、動力軸7表面分別為與皮帶5、皮帶6相吻合的齒形。動力軸3和動力軸7分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機帶動，蝸輪蝸桿減速機由伺服電機驅(qū)動。三角固定支架2上設(shè)有固定動力軸7的多個底座，并分別配有相應(yīng)多個直徑尺寸的動力軸上的輪，最上端的底座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面處于一個水平面并相互通過密封條接觸，其他底座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面不處于一個水平面并相互通過密封條接觸。矩形分布的四個軸之間設(shè)有皮帶5的張緊機構(gòu)9，三角形分布的三個軸之間設(shè)有皮帶6的張緊機構(gòu)10。張緊機構(gòu)位于相鄰的兩個軸之間，包括固定板12，固定板12上設(shè)有U形槽，U形槽內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的固定軸，固定軸上設(shè)有滑輪11，固定軸通過固定板和螺母固定。在皮帶5、6的上端面四周設(shè)有玻璃擋板，擋板底部與皮帶通過密封條接觸。伺服電機分別由可編程控制器PLC控制。為了保證底部摩擦儀的整體剛度，底部摩擦儀的主體結(jié)構(gòu)選擇HT200為材料的鑄造毛坯，兩臺伺服電機，分別通過傳動比為3600的蝸輪蝸桿減速器，實現(xiàn)同步齒形帶的轉(zhuǎn)動。為了滿足模擬不同地質(zhì)情況的要求，本裝置的可移動的動力軸7的輪設(shè)計有兩種尺寸，一種為直徑100mm，另一種為300mm。采用上述結(jié)構(gòu)以后，可以使矩形皮帶和三角形皮帶同向轉(zhuǎn)動、相向轉(zhuǎn)動、被向轉(zhuǎn)動或者通過上下移動動力軸7使兩皮帶之間產(chǎn)生錯層，進而再同向轉(zhuǎn)動、相向轉(zhuǎn)動、被向轉(zhuǎn)動，從而模擬地質(zhì)構(gòu)造模型進行受力實驗，實現(xiàn)模擬拉伸、擠壓、拱升、滑脫等多種單一和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件下試驗。由于設(shè)有張緊機構(gòu)可以通過將固定軸在U形槽中上下移動，再通過螺母將其固定來調(diào)整滑輪11的位置達到調(diào)整皮帶張緊度的目的。
四

附圖1為底部摩擦儀部分的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為張緊機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
五、具體實施例構(gòu)造物理模擬試驗裝置包括試驗工作臺13、底部試驗加力裝置部分14、四周加力部分15、試驗底辟裝置部分16、底部摩擦儀部分17，各部分活動連接在工作臺上，底部摩擦儀部分包括固定支架1和三角固定支架2，固定支架1上設(shè)有呈矩形分布的四個軸，軸上設(shè)有輪，輪上環(huán)套有皮帶5，三角固定支架2上設(shè)有呈三角形分布的三個軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶6。矩形分布的四個軸包括動力軸3和三個被動軸4，三角形分布的三個軸中包括動力軸7和兩個被動軸8。皮帶5、皮帶6為齒形帶，動力軸3、動力軸7表面分別為與皮帶5、皮帶6相吻合的齒形。動力軸3和動力軸7分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機帶動，蝸輪蝸桿減速機由伺服電機驅(qū)動。三角固定支架2上設(shè)有固定動力軸7的多個底座，并分別配有相應(yīng)多個直徑尺寸的動力軸上的輪，最上端的底座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面處于一個水平面并相互通過密封條接觸，其他底座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面不處于一個水平面并相互通過密封條接觸。矩形分布的四個軸之間設(shè)有皮帶5的張緊機構(gòu)9，三角形分布的三個軸之間設(shè)有皮帶6的張緊機構(gòu)10。張緊機構(gòu)位于相鄰的兩個軸之間，包括固定板12，固定板12上設(shè)有U形槽，U形槽內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的固定軸，固定軸上設(shè)有滑輪11，固定軸通過固定板和螺母固定。在皮帶5、6的上端面四周設(shè)有玻璃擋板，擋板底部與皮帶通過密封條接觸。伺服電機分別由可編程控制器PLC控制。為了保證底部摩擦儀的整體剛度，底部摩擦儀的主體結(jié)構(gòu)選擇HT200為材料的鑄造毛坯，兩臺伺服電機，分別通過傳動比為3600的蝸輪蝸桿減速器，實現(xiàn)同步齒形帶的轉(zhuǎn)動。為了滿足模擬不同地質(zhì)情況的要求，本裝置的可移動的動力軸7的輪設(shè)計有兩種尺寸，一種為直徑100mm，另一種為300mm。
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造物理模擬試驗裝置，包括試驗工作臺(13)、底部試驗加力裝置部分(14)、四周加力部分(15)、試驗底辟裝置部分(16)、底部摩擦儀部分(17)，各部分活動連接在工作臺上，其特征在于底部摩擦儀部分包括固定支架(1)和三角固定支架(2)，固定支架(1)上設(shè)有呈矩形分布的四個軸，軸上設(shè)有輪，輪上環(huán)套有皮帶(5)，三角固定支架(2)上設(shè)有呈三角形分布的三個軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶(6)，矩形分布的四個軸包括動力軸(3)和三個被動軸(4)，三角形分布的三個軸中包括動力軸(7)和兩個被動軸(8)，皮帶(5)、皮帶(6)為齒形帶，動力軸(3)、動力軸(7)上的輪的表面分別為與皮帶(5)、皮帶(6)相吻合的齒形，動力軸(3)和動力軸(7)分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機帶動，蝸輪蝸桿減速機由伺服電機驅(qū)動，三角固定支架(2)上設(shè)有固定動力軸(7)的多個底座，并分別配有相應(yīng)多個直徑尺寸的動力軸上的輪，皮帶(6)的上端面與皮帶(5)的上端面相互通過密封條接觸，矩形分布的四個軸之間設(shè)有皮帶(5)的張緊機構(gòu)(9)，三角形分布的三個軸之間設(shè)有皮帶(6)的張緊機構(gòu)(10)，張緊機構(gòu)位于相鄰的兩個軸之間，包括固定板(12)，固定板(12)上設(shè)有U形槽，U形槽內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的固定軸，固定軸上設(shè)有滑輪(11)，固定軸通過固定板和螺母固定，在皮帶(5)、(6)的上端面四周設(shè)有玻璃擋板，擋板底部與皮帶通過密封條接觸，伺服電機分別由可編程控制器PLC控制。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)造物理模擬試驗前準備試驗的裝置，尤其是一種構(gòu)造物理模擬試驗裝置。提供一種從不同角度不同方位對地質(zhì)構(gòu)造模型進行受力實驗的裝置。構(gòu)造物理模擬試驗裝置包括試驗工作臺13、底部試驗加力裝置部分14、四周加力部分15、試驗底辟裝置部分16、底部摩擦儀部分17，各部分活動連接在工作臺上。采用上述結(jié)構(gòu)以后，可實現(xiàn)模擬拉伸、擠壓、拱升、滑脫等條件下試驗。設(shè)有張緊機構(gòu)可以通過將固定軸在U形槽中移動，達到調(diào)整皮帶張緊度的目的。
文檔編號G01N3/08GK101093188SQ200710016059
公開日2007年12月26日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者單亦先, 任旭虎, 王心剛, 孫志信 申請人:孫志信, 單亦先