專利名稱：構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置的制作方法
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(yàn)前準(zhǔn)備，實(shí)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(yàn)的裝置，尤其是一種構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置。
背景技術(shù)：
目前的裝置無法實(shí)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(yàn)，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(yàn)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(jìn)行的，原有的試驗(yàn)裝置多數(shù)只能進(jìn)行單期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)模擬，不能實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和垂直上下運(yùn)動(dòng)，以及模擬地質(zhì)中的俯沖現(xiàn)象。速度上不能實(shí)現(xiàn)同向，也不能實(shí)現(xiàn)反向運(yùn)動(dòng)。模擬實(shí)驗(yàn)需要一種既能實(shí)現(xiàn)水平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)垂直上下運(yùn)動(dòng)，模擬地質(zhì)中的俯沖現(xiàn)象。速度上既要求能實(shí)現(xiàn)同向，又能實(shí)現(xiàn)反向運(yùn)動(dòng)，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(shí)際地質(zhì)構(gòu)造模型，通過構(gòu)造物理模擬動(dòng)態(tài)地再現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造的變形過程，幫助我們認(rèn)識(shí)構(gòu)造的形成機(jī)制和演化規(guī)律，為正確認(rèn)識(shí)和理解自然界地質(zhì)構(gòu)造特征提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置。該裝置能夠從不同角度不同方位對(duì)地質(zhì)構(gòu)造模型進(jìn)行受力實(shí)驗(yàn)，能實(shí)現(xiàn)任意邊界的試驗(yàn)。能夠結(jié)合構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)裝置基本試驗(yàn)區(qū)，實(shí)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(yàn)。
構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置包括包括固定支架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(gè)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(gè)軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶6。矩形分布的四個(gè)軸包括動(dòng)力軸3和三個(gè)被動(dòng)軸4，三角形分布的三個(gè)軸中包括動(dòng)力軸7和兩個(gè)被動(dòng)軸8。皮帶5、皮帶6為齒形帶，動(dòng)力軸3、動(dòng)力軸7表面分別為與皮帶5、皮帶6相吻合的齒形。動(dòng)力軸3和動(dòng)力軸7分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機(jī)帶動(dòng)，蝸輪蝸桿減速機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。三角固定支架2上設(shè)有固定動(dòng)力軸7的多個(gè)底座，并分別配有相應(yīng)多個(gè)直徑尺寸的動(dòng)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(gè)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(gè)水平面并相互通過密封條接觸。矩形分布的四個(gè)軸之間設(shè)有皮帶5的張緊機(jī)構(gòu)9，三角形分布的三個(gè)軸之間設(shè)有皮帶6的張緊機(jī)構(gòu)10。張緊機(jī)構(gòu)位于相鄰的兩個(gè)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(jī)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(tái)伺服電機(jī)，分別通過傳動(dòng)比為3600的蝸輪蝸桿減速器，實(shí)現(xiàn)同步齒形帶的轉(zhuǎn)動(dòng)。為了滿足模擬不同地質(zhì)情況的要求，本裝置的可移動(dòng)的動(dòng)力軸7的輪設(shè)計(jì)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(dòng)、相向轉(zhuǎn)動(dòng)、被向轉(zhuǎn)動(dòng)或者通過上下移動(dòng)動(dòng)力軸7使兩皮帶之間產(chǎn)生錯(cuò)層，進(jìn)而再同向轉(zhuǎn)動(dòng)、相向轉(zhuǎn)動(dòng)、被向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而模擬地質(zhì)構(gòu)造模型進(jìn)行受力實(shí)驗(yàn)，實(shí)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(yàn)。由于設(shè)有張緊機(jī)構(gòu)可以通過將固定軸在U形槽中上下移動(dòng)，再通過螺母將其固定來調(diào)整滑輪11的位置達(dá)到調(diào)整皮帶張緊度的目的。
四

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖附圖2為張緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖五、具體實(shí)施例構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置包括包括固定支架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(gè)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(gè)軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶6。矩形分布的四個(gè)軸包括動(dòng)力軸3和三個(gè)被動(dòng)軸4，三角形分布的三個(gè)軸中包括動(dòng)力軸7和兩個(gè)被動(dòng)軸8。皮帶5、皮帶6為齒形帶，動(dòng)力軸3、動(dòng)力軸7表面分別為與皮帶5、皮帶6相吻合的齒形。動(dòng)力軸3和動(dòng)力軸7分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機(jī)帶動(dòng)，蝸輪蝸桿減速機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。三角固定支架2上設(shè)有固定動(dòng)力軸7的多個(gè)底座，并分別配有相應(yīng)多個(gè)直徑尺寸的動(dòng)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(gè)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(gè)水平面并相互通過密封條接觸。矩形分布的四個(gè)軸之間設(shè)有皮帶5的張緊機(jī)構(gòu)9，三角形分布的三個(gè)軸之間設(shè)有皮帶6的張緊機(jī)構(gòu)10。張緊機(jī)構(gòu)位于相鄰的兩個(gè)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(jī)分別由可編程控制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(tái)伺服電機(jī)，分別通過傳動(dòng)比為3600的蝸輪蝸桿減速器，實(shí)現(xiàn)同步齒形帶的轉(zhuǎn)動(dòng)。為了滿足模擬不同地質(zhì)情況的要求，本裝置的可移動(dòng)的動(dòng)力軸7的輪設(shè)計(jì)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(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于包括固定支架(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(gè)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(gè)軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于矩形分布的四個(gè)軸包括動(dòng)力軸(3)和三個(gè)被動(dòng)軸(4)，三角形分布的三個(gè)軸中包括動(dòng)力軸(7)和兩個(gè)被動(dòng)軸(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于皮帶(5)、皮帶(6)為齒形帶，動(dòng)力軸(3)、動(dòng)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。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于動(dòng)力軸(3)和動(dòng)力軸(7)分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機(jī)帶動(dòng)，蝸輪蝸桿減速機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于三角固定支架(2)上設(shè)有固定動(dòng)力軸(7)的多個(gè)底座，并分別配有相應(yīng)多個(gè)直徑尺寸的動(dòng)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。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于矩形分布的四個(gè)軸之間設(shè)有皮帶(5)的張緊機(jī)構(gòu)(9)，三角形分布的三個(gè)軸之間設(shè)有皮帶(6)的張緊機(jī)構(gòu)(10)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于張緊機(jī)構(gòu)位于相鄰的兩個(gè)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。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于在皮帶(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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置，其特征在于伺服電機(jī)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(yàn)前準(zhǔn)備試驗(yàn)的裝置，尤其是一種構(gòu)造物理模擬試驗(yàn)拉伸擠壓裝置。提供一種從不同角度不同方位對(duì)地質(zhì)構(gòu)造模型進(jìn)行受力實(shí)驗(yàn)的裝置。其包括固定支架1、2，固定支架軸，軸上設(shè)有輪，輪上環(huán)套有皮帶5、6。其中軸包括動(dòng)力軸3、被動(dòng)軸4、動(dòng)力軸7、被動(dòng)軸8。軸之間設(shè)有皮帶5的張緊機(jī)構(gòu)9，和皮帶6的張緊機(jī)構(gòu)10。張緊機(jī)構(gòu)包括固定板、滑輪，采用上述結(jié)構(gòu)以后，可實(shí)現(xiàn)模擬拉伸、擠壓、拱升、滑脫等條件下試驗(yàn)。設(shè)有張緊機(jī)構(gòu)可以通過將固定軸在U形槽中移動(dòng)，達(dá)到調(diào)整皮帶張緊度的目的。
文檔編號(hào)G01N19/00GK101074946SQ200710016060
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)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(qǐng)人:孫志信, 單亦先