一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]模型試驗(yàn)是根據(jù)一定的相似原理對特定工程地質(zhì)問題進(jìn)行縮尺研宄的一種方法，通過在比例縮小或等比模型上進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)及檢查設(shè)計(jì)缺陷，已成為工程領(lǐng)域最為主要的研宄手段之一。
[0003]石膏作為最常用的試驗(yàn)材料之一，具有良好的膠結(jié)性，硬化速度快，加工性能好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到模型試驗(yàn)中，尤其是用于模擬滾石、邊坡等。此類模型試驗(yàn)往往需要制作石膏試塊，以滿足試驗(yàn)工況要求，試塊密實(shí)度是決定試塊的質(zhì)量、強(qiáng)度和試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，而在石膏試塊的制作過程中，由于其硬化速度快的特點(diǎn)，需要在短時(shí)間內(nèi)完成試塊，常規(guī)的制作方法很難控制其密實(shí)度，從而影響模型試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置及方法，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、價(jià)格低廉、可有效提高石膏試塊密實(shí)度，結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、價(jià)格低廉、可有效提高石膏試塊密實(shí)度。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，包括擊實(shí)平臺(tái)、傳送帶、支撐框架、多根擊實(shí)桿和控制臺(tái)，其中，支撐框架固定于擊實(shí)平臺(tái)上，傳送帶設(shè)置于擊實(shí)平臺(tái)上，位于支撐框架橫梁下端，支撐框架的橫梁上依次設(shè)置有多根擊實(shí)桿，擊實(shí)桿可上下移動(dòng)，擊打在傳動(dòng)帶上移動(dòng)的石膏試塊，控制臺(tái)控制傳動(dòng)帶的運(yùn)轉(zhuǎn)和擊實(shí)桿的上下運(yùn)動(dòng)。
[0007]所述擊實(shí)桿上設(shè)有擊實(shí)頭，且擊實(shí)頭至少包括三種，一種擊實(shí)頭中間處設(shè)有楔頭，用于密實(shí)石膏中間部分，一種擊實(shí)頭的邊角處設(shè)有楔頭，用于密實(shí)石膏試塊的四周，另一種擊實(shí)頭下端為平面，用于均勻密實(shí)試塊。
[0008]所述傳送帶順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)試塊及模具水平移動(dòng)。
[0009]所述擊實(shí)平臺(tái)為高強(qiáng)度鋼材，下部保持水平，且不能滑動(dòng)。
[0010]所述支撐框架下部固定于擊實(shí)平臺(tái)，上部與多根擊實(shí)桿連接，用于保證擊實(shí)桿上下?lián)魧?shí)時(shí)，保持豎直。
[0011]所述控制平臺(tái)用于提供動(dòng)力，控制傳送帶傳送方向。
[0012]基于上述裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0013](I)模件部分填料，填充石膏至石膏模件至設(shè)定高度，將填充石膏的試件放置于傳送帶左端；
[0014](2)開啟控制平臺(tái)，使傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，待試件運(yùn)送至相應(yīng)擊實(shí)桿正下方時(shí)，關(guān)閉傳送帶，使擊實(shí)桿上下移動(dòng)，擊實(shí)石膏試件，直至達(dá)到預(yù)定擊實(shí)次數(shù)；
[0015](3)繼續(xù)控制傳送帶，使石膏試件運(yùn)至另一種擊實(shí)頭的下方，關(guān)閉傳送帶，使擊實(shí)桿上下移動(dòng)，擊實(shí)石膏試件，直至達(dá)到預(yù)定擊實(shí)次數(shù)，重復(fù)直到石膏試件密實(shí)；
[0016](4)模件再次填料，使傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行循環(huán)擊實(shí)。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:
[0018](I)采用分層填料和減小擊實(shí)接觸面積的原理，解決了以往石膏試塊難以制作密實(shí)的問題；
[0019](2)傳送帶可以雙向傳動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)石膏試塊循環(huán)擊實(shí)；
[0020](3)利用不同形狀的擊實(shí)桿頭，減小擊實(shí)接觸面積，增大石膏單位面積所受的擊實(shí)力，從而增加試塊的密實(shí)度；
[0021](4)提高擊實(shí)效率，解決了石膏材料硬化速度快的問題；
[0022](5)結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，節(jié)省人力，提高了工作效率。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為擊實(shí)桿頭A細(xì)部圖；
[0025]圖3為擊實(shí)桿頭B細(xì)部圖；
[0026]其中1.擊實(shí)平臺(tái)；2.傳送帶；3.支撐框架4.擊實(shí)桿A ;5.擊實(shí)桿B ;6.擊實(shí)桿C ;7.擊實(shí)桿頭A;8.擊實(shí)桿頭B;9.擊實(shí)桿頭C;10.傳送帶動(dòng)力控制臺(tái)；11.傳送帶控制開關(guān)a ；12.傳送帶控制開關(guān)b;13.模件；14.石膏。
【具體實(shí)施方式】
:
[0027]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0028]如圖1所示，一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，包括擊實(shí)平臺(tái)1、傳送帶2、支撐框架3、擊實(shí)桿4、擊實(shí)桿5、擊實(shí)桿6、擊實(shí)桿頭7、擊實(shí)桿頭8、擊實(shí)桿頭9、傳送帶動(dòng)力控制臺(tái)10。其特征在于:運(yùn)用減小石膏單位面積所受沖擊力的原理，擊實(shí)桿頭7中間處楔頭，可以密實(shí)石膏中間部分的石膏，擊實(shí)桿頭8的各角上有四個(gè)楔頭，可以密實(shí)石膏試塊的四周，擊實(shí)桿頭9下部為平面，均勻密實(shí)試塊；傳送帶2依次將待密實(shí)試塊依次運(yùn)送至擊實(shí)桿頭7、8、9下面進(jìn)行擊實(shí)，同時(shí)可以反方向傳送，可以循環(huán)進(jìn)行擊實(shí)，更大程度提高石膏試塊的密實(shí)度。
[0029]所述擊實(shí)平臺(tái)I由高強(qiáng)度鋼材制作，為試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)，下部保持水平，且不能滑動(dòng)；
[0030]所述支撐框架2下部固定于擊實(shí)平臺(tái)1，上部與三根擊實(shí)桿4、5、6連接，用于保證三根擊實(shí)桿上下?lián)魧?shí)時(shí)，保持豎直；
[0031]所述擊實(shí)桿4、5、6固定于由剛強(qiáng)度鋼材制作，保證擊實(shí)時(shí)不受破壞，下部分貝連接擊實(shí)桿頭7、8、9 ;
[0032]所述擊實(shí)桿頭7、8、9上部連接擊實(shí)桿，用于擊實(shí)石膏試塊，擊實(shí)桿頭7中間處楔頭，可以密實(shí)石膏中間部分的石膏，擊實(shí)桿頭8的各角上有四個(gè)楔頭，可以密實(shí)石膏試塊的四周，擊實(shí)桿頭9下部為平面，均勻密實(shí)試塊；
[0033]所述傳送帶2順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)試件模具13及石膏試塊14水平移動(dòng)至擊實(shí)桿頭7、8、9正下面進(jìn)行擊實(shí)；
[0034]所述傳送帶動(dòng)力控制臺(tái)10用于提供動(dòng)力，控制傳送帶2傳送方向；
[0035]應(yīng)用上述裝置實(shí)現(xiàn)模型試驗(yàn)石膏試塊的密室，包括以下步驟:
[0036](I)模件部分填料。填充石膏14至模件13約一半高度，將填充石膏14的模具13放置于傳送帶左端；
[0037](2)開啟傳送帶動(dòng)力控制臺(tái)10。打開傳送帶動(dòng)力控制開關(guān)11，傳送帶2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，待模具13運(yùn)送至擊實(shí)桿頭7正下方時(shí)，關(guān)閉傳送帶動(dòng)力開關(guān)11 ;
[0038](3)擊實(shí)桿頭7擊實(shí)石霄試件。打開擊實(shí)桿4開關(guān)，擊實(shí)桿頭7上下移動(dòng)擊實(shí)試塊，達(dá)到預(yù)定擊實(shí)次數(shù)，關(guān)閉擊實(shí)桿4開關(guān)，停止擊實(shí)；
[0039](4)同擊實(shí)桿頭7的擊實(shí)流程，擊實(shí)桿頭8、9依次擊實(shí)石霄試件；
[0040](5)模件13再次填料，開啟傳送帶動(dòng)力控制開關(guān)12，傳送帶2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行循環(huán)擊實(shí)。
[0041]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，其特征是:包括擊實(shí)平臺(tái)、傳送帶、支撐框架、多根擊實(shí)桿和控制臺(tái)，其中，支撐框架固定于擊實(shí)平臺(tái)上，傳送帶設(shè)置于擊實(shí)平臺(tái)上，位于支撐框架橫梁下端，支撐框架的橫梁上依次設(shè)置有多根擊實(shí)桿，擊實(shí)桿可上下移動(dòng)，擊打在傳動(dòng)帶上移動(dòng)的石膏試塊，控制臺(tái)控制傳動(dòng)帶的運(yùn)轉(zhuǎn)和擊實(shí)桿的上下運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，其特征是:所述擊實(shí)桿上設(shè)有擊實(shí)頭，且擊實(shí)頭至少包括三種，一種擊實(shí)頭中間處設(shè)有楔頭，用于密實(shí)石膏中間部分，一種擊實(shí)頭的邊角處設(shè)有楔頭，用于密實(shí)石膏試塊的四周，另一種擊實(shí)頭下端為平面，用于均勻密實(shí)試塊。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，其特征是:所述傳送帶順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)試塊及模具水平移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，其特征是:所述擊實(shí)平臺(tái)為高強(qiáng)度鋼材，下部保持水平，且不能滑動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，其特征是:所述支撐框架下部固定于擊實(shí)平臺(tái)，上部與多根擊實(shí)桿連接，用于保證擊實(shí)桿上下?lián)魧?shí)時(shí)，保持豎直。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置，其特征是:所述控制平臺(tái)用于提供動(dòng)力，控制傳送帶傳送方向。
7.基于如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的裝置的使用方法，其特征是:包括以下步驟: (1)模件部分填料，填充石膏至石膏模件至設(shè)定高度，將填充石膏的試件放置于傳送帶左端； (2)開啟控制平臺(tái)，使傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，待試件運(yùn)送至相應(yīng)擊實(shí)桿正下方時(shí)，關(guān)閉傳送帶，使擊實(shí)桿上下移動(dòng)，擊實(shí)石膏試件，直至達(dá)到預(yù)定擊實(shí)次數(shù)； (3)繼續(xù)控制傳送帶，使石膏試件運(yùn)至另一種擊實(shí)頭的下方，關(guān)閉傳送帶，使擊實(shí)桿上下移動(dòng)，擊實(shí)石膏試件，直至達(dá)到預(yù)定擊實(shí)次數(shù)，重復(fù)直到石膏試件密實(shí)； (4)模件再次填料，使傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行循環(huán)擊實(shí)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于模型試驗(yàn)石膏試塊的密室裝置及方法，包括擊實(shí)平臺(tái)、傳送帶、支撐框架、多根擊實(shí)桿和控制臺(tái)，其中，支撐框架固定于擊實(shí)平臺(tái)上，傳送帶設(shè)置于擊實(shí)平臺(tái)上，位于支撐框架橫梁下端，支撐框架的橫梁上依次設(shè)置有多根擊實(shí)桿，擊實(shí)桿可上下移動(dòng)，擊打在傳動(dòng)帶上移動(dòng)的石膏試塊，控制臺(tái)控制傳動(dòng)帶的運(yùn)轉(zhuǎn)和擊實(shí)桿的上下運(yùn)動(dòng)。采用分層填料和減小擊實(shí)接觸面積的原理，解決了以往石膏試塊難以制作密實(shí)的問題，本發(fā)明利用不同形狀的擊實(shí)桿頭，減小擊實(shí)接觸面積，增大石膏單位面積所受的擊實(shí)力，從而增加試塊的密實(shí)度。
【IPC分類】G01N1-28
【公開號(hào)】CN104777023
【申請?zhí)枴緾N201510172642
【發(fā)明人】張乾青, 孫尚渠, 李術(shù)才, 李利平, 王慶瀚, 石少帥, 徐飛, 許振浩, 胡聰, 張騫
【申請人】山東大學(xué)
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月13日