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1、(10)申请公布号 CN 104123876 A(43)申请公布日 2014.10.29CN104123876A(21)申请号 201410321756.6(22)申请日 2014.07.08G09B 25/00(2006.01)G01N 33/38(2006.01)(71)申请人山东科技大学地址 266590 山东省青岛市经济技术开发区前湾港路579号(72)发明人路畅 尹立明 陈军涛 孙熙震李杨杨 张士川 张保良 江宁王海龙 张浩强 王其锋 赵金海毕成 尚晓龙 张涛 王荣发王学武 谢正正(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司 37205代理人毛胜昔(54) 发明名称一种相似材料模拟。
2、实验装置及其使用方法(57) 摘要本发明公开了一种相似材料模拟实验装置及其使用方法，其在现有技术的基础上，通过增设挡板架，采用抽拉式可伸缩挡板以及将实验机台的右边框改成可拆卸的结构形式，使得相似材料模拟实验装置所能进行模拟实验的模型长度尺寸可任意调节，拓宽了相似材料模拟实验装置使用功能、实现了“一物多用”，可大幅减少实验室相似材料模拟实验装置购置费用和设备安装空间。同时，为降低实验装置的操作难度，增设了滑动装置，从而简化了实验装置右边框的调节，可大幅降低实验操作人员的劳动强度。本发明相对于现有技术，具有结构简单、实验操作简便、模型长度尺寸可任意调节、省时省力等有益效果。(51)Int.Cl.权。
3、利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书4页 附图2页(10)申请公布号 CN 104123876 ACN 104123876 A1/1页21.一种相似材料模拟实验装置，包括底座(1)、挡板架(11)、实验机台(16)；其特征在于，所述挡板架(11)和实验机台(16)分别设置在底座(1)上，二者左、右相对；所述实验机台(16)为长方形框架式结构，包括底边框(30)、左边框(31)、上边框(12)和右边框(6)，其中，底边框(30)、左边框(31)与上边框(12)为一体式结构，右边框(6)可拆卸；所述挡板架(11)的前、后两。
4、面都均匀设置有若干抽拉式可伸缩挡板(10)；所述抽拉式可伸缩挡板(10)的伸缩方向为水平方向，其最大程度拉伸时，抽拉式可伸缩挡板(10)的自由末端与所述右边框(6)的右端平齐；所述右边框(6)的顶部和底部分别设置有U形槽结构形式的连接部件(15)，所述底边框(30)和上边框(12)的自由端分别与所述U形槽结构形式的连接部件(15)以承插方式连接、并通过右边框固定螺栓(2)固定。2.根据权利要求1所述的相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述右边框(6)的前、后两侧面上均匀开设有若干第一螺纹孔(5)，所述抽拉式可伸缩挡板(10)通过挡板固定螺栓(13)与所述右边框(6)固定连接。3.根据权利要求1。
5、所述的相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述上边框(12)与底边框(30)上均沿水平方向均分别开设有若干个第二螺纹孔(7)和第三螺纹孔(3)。4.根据权利要求1所述的相似材料模拟实验装置，其特征在于，所述右边框(6)下部的U形槽结构形式的连接部件(15)内还设置有滑动装置(29)，所述滑动装置(29)包括螺旋式千斤顶(26)、受压板(25)、弹簧(23)和右边框底板(28)；所述受压板(25)的两端还分别安装有滚轮(21)；所述内部板(27)水平焊接在右边框(6)内部下方，所述内部板(27)与右边框底板之间(28)形成一空腔，所述滑动装置(29)设置在所述空腔内所述滑动装置(29)在所述空腔内。
6、竖向布置，自上而下依次为螺旋式千斤顶(26)、受压板(25)、滚轮(21)、弹簧(23)和右边框底板(28)；所述螺旋式千斤顶(26)的工作方向垂直向下，其底座以焊接方式与所述内部板(27)固定连接，其摇把(22)伸出所述右边框(6)；所述螺旋式千斤顶伸缩杆(24)焊接在所述受压板(25)上；所述右边框底板(28)上与所述滚轮(21)对应的位置处均分别开设有条形通透孔(20)；所述螺旋式千斤顶伸缩杆(24)向下伸出一定距离时，所述滚轮(21)落入所述条形通透孔(20)内。5.如权利要求1所述的相似材料模拟实验装置的使用方法，包括以下步骤：第一步，根据实验要求，将右边框(6)移动至所需位置、并固。
7、定；第二步，将挡板架(11)的前、后两面的最下方的抽拉式可伸缩挡板10拉伸，挡板固定螺栓(13)固定在右边框(6)上；第三步，铺设相似模拟材料；第四步，依次类推，分别按从下至上的顺序依次将挡板架(11)的前、后两面的抽拉式可伸缩挡板(10)拉伸，并重复上述第二步和第三步，直至结束。权 利 要 求 书CN 104123876 A1/4页3一种相似材料模拟实验装置及其使用方法技术领域0001 本发明涉及一种实验装置及其使用方法，尤其涉及一种相似材料模拟实验装置及其使用方法。背景技术0002 相似材料模拟实验装置一种用于模拟矿山开采后岩层运动的大型实验仪器。目前，公知的相似材料模拟实验装置由底座、实。
8、验装置底面、挡板、左右侧向支柱和顶梁构成。使用时，将水泥、砂、石膏、水等材料按不同配比搅拌均匀形成相似材料，将相似材料从实验装置底面开始逐层向上铺设，每铺设一层料，需要同步在相似材料前后加上挡板，以防止相似材料在未固化成型前坍塌。由于这种实验装置的挡板都是与实验装置左右两侧支柱相分离的，实验过程中，上述挡板的安装均需操作人员逐一通过螺栓固定在左、右两侧的支柱上。上述挡板安装操作过程繁琐，拆卸过程同样十分麻烦，费时费力。0003 最为关键的是，上述结构形式的相似材料模拟实验装置，其左右支柱之间的距离恒定，即，其所能进行相似模拟实验的模型长度尺寸是固定的，这使得其适用范围十分有限。发明内容0004。
9、 本发明的目的之一是，提供一种结构简单、操作简便、模型长度尺寸可任意调节的相似材料模拟实验装置。0005 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种相似材料模拟实验装置，包括底座、挡板架、实验机台；其特征在于，所述挡板架和实验机台分别设置在底座上，二者左、右相对；0006 所述实验机台为长方形框架式结构，包括底边框、左边框、上边框和右边框，其中，底边框、左边框与上边框为一体式结构，右边框可拆卸；0007 所述挡板架的前、后两面都均匀设置有若干抽拉式可伸缩挡板；0008 所述抽拉式可伸缩挡板的伸缩方向为水平方向，其最大程度拉伸时，抽拉式可伸缩挡板的自由末端与所述右边框的右端平齐；0009 所述。
10、右边框的顶部和底部分别设置有U形槽结构形式的连接部件，所述底边框和上边框的自由端分别与所述U形槽结构形式的连接部件以承插方式连接、并通过右边框固定螺栓固定。0010 上述技术方案直接带来的技术效果是，在现有技术的基础上，通过增设的挡板架、抽拉式可伸缩挡板以及可拆卸的结构形式的右边框，相似材料模拟实验装置所能进行模拟实验的模型长度尺寸是可任意调节的，拓宽了相似材料模拟实验装置使用功能、实现了的“一物多用”，可大幅减少实验室相似材料模拟实验装置购置费用和设备安装空间。0011 作为优选，上述右边框的前、后两侧面上均匀开设有若干第一螺纹孔，所述抽拉式可伸缩挡板通过挡板固定螺栓与所述右边框固定连接。说。
11、 明 书CN 104123876 A2/4页40012 该优选技术方案直接带来的技术效果是，可以满足抽拉式可伸缩挡板固定的需要。0013 进一步优选，上述上边框与底边框均沿水平方向均匀开设有若干个第二螺纹孔和第三螺纹孔。0014 该优选技术方案直接带来的技术效果是，可充分满足右边框移动到所需位置后定位的需要，同时右边框固定更牢靠。0015 进一步优选，上述右边框下部的U形槽结构形式的连接部件内还设置有滑动装置，所述滑动装置包括螺旋式千斤顶、受压板、弹簧和右边框底板；所述受压板的两端还分别安装有滚轮；0016 所述内部板水平焊接在右边框内部下方，所述内部板与右边框底板之间形成一空腔；0017 所。
12、述滑动装置在所述空腔内竖向布置，自上而下依次为螺旋式千斤顶、受压板、滚轮、弹簧和右边框底板；0018 所述螺旋式千斤顶的工作方向垂直向下，其底座以焊接方式与所述右边框固定连接，其摇把伸出所述右边框；0019 所述螺旋式千斤顶伸缩杆焊接在所述受压板上；0020 所述右边框底板上与所述滚轮对应的位置处均分别开设有条形通透孔；0021 所述螺旋式千斤顶伸缩杆向下伸出一定距离时，所述滚轮落入所述条形通透孔内。0022 该优选技术方案直接带来的技术效果是，考虑到大型实验装置的右边框体形和重量大，因而增设了滑动装置，以解决实验装置右边框的调节问题。0023 具体操作方法简单说明如下：操作人员拆卸右边框所需。
13、拆卸的右边框固定螺栓、摇动摇把，直至滚轮落入条形通透孔内，此时，滚轮就与底边框的上表面接触，操作人员向左或向右推动右边框的过程中，就可以仅仅只需要克服滚轮与底边框的上表面之间的滚动摩擦力即可。因而，可大幅降低实验操作人员的劳动强度。0024 本发明的目的之二是，提供一种上述相似材料模拟实验装置的使用方法。0025 本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种相似材料模拟实验装置的使用方法，包括以下步骤：0026 第一步，根据实验要求，将右边框移动至所需位置、并固定；0027 第二步，将挡板架的前、后两面的最下方的抽拉式可伸缩挡板拉伸，挡板固定螺栓固定在右边框上；0028 第三步，铺设相似模拟材。
14、料；0029 第四步，依次类推，分别按从下至上的顺序依次将挡板架的前、后两面的抽拉式可伸缩挡板拉伸，并重复上述第二步和第三步，直至结束。0030 上述技术方案直接带来的技术效果是，实验操作简便、省时省力、相似材料模型的长度可灵活调节0031 综上所述，本发明相对于现有技术，具有结构简单、操作简便、模型长度尺寸可任意调节、实验操作简便、省时省力等有益效果，拓宽了相似材料模拟实验装置使用功能、实现了“一物多用”，可大幅减少实验室相似材料模拟实验装置购置费用和设备安装空间。说 明 书CN 104123876 A3/4页5附图说明0032 图1为本发明的结构示意图(此时，右边框处于初始位置)；0033。
15、 图2为本发明的状态结构示意图(此时，右边框偏离初始位置)；0034 图3为抽拉式可伸缩挡板的放大结构示意图；0035 图4为右边框结构示意图之一(主要示出滑动部件的状态结构，此时滚轮位于条形通透孔上方)；0036 图5为右边框结构示意图之二(主要示出滑动部件的状态结构，此时滚轮落入条形通透孔上方)。0037 附图标记说明：1.底座，2.右边框固定螺栓，3.第三螺纹孔，4.右边框底部螺丝孔，5.第一螺纹孔，6.右边框，7.第二螺纹孔，8.右边框顶部螺丝孔，9.挡板螺丝孔，10.抽拉式可伸缩挡板，11.挡板架，12上边框.，13.挡板固定螺栓，14.内板突起部，15.U形槽结构形式的连接部件，1。
16、6.实验机台，17.外板突起部，18.右边框端部板，19.实验材料铺设面，20.条形通透孔，21.滚轮，22.摇把，23.弹簧，24.螺旋式千斤顶伸缩杆，25.受压板，26.螺旋式千斤顶，27.内部板，28.右边框底板，29.滑动装置，30.底边框，31.左边框。具体实施方式0038 下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。0039 如图1、图2所示，本发明的相似模拟实验装置，包括底座1、挡板架11、实验机台16；其挡板架11和实验机台16分别设置在底座1上，二者左、右相对；0040 实验机台16为长方形框架式结构，包括底边框30、左边框31、上边框12和右边框6，其中，底边框6、左边框31。
17、与上边框12为一体式结构，右边框6可拆卸；0041 挡板架11的前、后两面都均匀设置有若干抽拉式可伸缩挡板10；0042 抽拉式可伸缩挡板10的伸缩方向为水平方向，其最大程度拉伸时，抽拉式可伸缩挡板10的自由末端与所述右边框6的右端平齐；0043 右边框6的顶部和底部分别设置有U形槽结构形式的连接部件15，所述底边框30和上边框12的自由端分别与所述U形槽结构形式的连接部件15以承插方式连接、并通过右边框固定螺栓2固定(需要说明的是，右边框固定螺栓2还可以采用圆柱销及其他等同方式替代)。0044 图2示出了相似模拟实验装置的右边框6已经移动、偏离其初始位置。结合图1、图2可以看出，本发明的相似。
18、模拟实验装置，其相似材料模型长度尺寸可根据实验需要任意调节。0045 右边框6的前、后两侧面上均匀开设有若干第一螺纹孔5，抽拉式可伸缩挡板10通过挡板固定螺栓13与右边框6固定连接。0046 上边框12与底边框30均沿水平方向均匀开设若干个第二螺纹孔7和第三螺纹孔3。0047 如图4、图5所示，右边框6下部的U形槽结构形式的连接部件15内还设置有滑动装置29，该滑动装置29包括螺旋式千斤顶26、受压板25、弹簧23和右边框底板28；所述受压板25的两端还分别安装有滚轮21。说 明 书CN 104123876 A4/4页60048 所述内部板27水平焊接在右边框6内部下方，所述内部板27与右边框。
19、底板之间28形成一空腔，所述滑动装置29设置在所述空腔内。0049 滑动装置29在空腔内竖向布置，自上而下依次为螺旋式千斤顶26、受压板25、滚轮21、弹簧23和右边框底板28；0050 螺旋式千斤顶26的工作方向垂直向下，其底座以焊接方式与所述右边框6固定连接，其摇把22(图中未示出)伸出右边框6；0051 所述螺旋式千斤顶伸缩杆24焊接在所述受压板25上；0052 右边框底板28上与所述滚轮21对应的位置处均分别开设有条形通透孔20；0053 螺旋式千斤顶伸缩杆24向下伸出一定距离时，所述滚轮21落入所述条形通透孔20内。0054 图3为抽拉式可伸缩挡板的放大结构示意图，如图3所示，抽拉式。
20、可伸缩挡板10设置有的外板突起部17，当抽拉式可伸缩挡板10被拉至最右端时外板突起部17可以与内板突起部14相碰，防止了抽拉式可伸缩挡板10被抽拔出来。0055 本发明的相似材料模拟实验装置的使用方法，包括以下步骤：0056 第一步，根据实验要求，将右边框6移动至所需位置、并固定；0057 第二步，将挡板架11的前、后两面的最下方的抽拉式可伸缩挡板10拉伸，挡板固定螺栓13固定在右边框6上；0058 第三步，铺设相似模拟材料；0059 第四步，依次类推，分别按从下至上的顺序依次将挡板架11的前、后两面的抽拉式可伸缩挡板10拉伸，并重复上述第二步和第三步，直至结束。说 明 书CN 104123876 A1/2页7图1图2图3说 明 书 附 图CN 104123876 A2/2页8图4图5说 明 书 附 图CN 104123876 A。