[发明专利]一种基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置

说明书

本发明公开了一种基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，包括模型支架(1)和设置在其上方的支撑杆(2)，在所述支撑杆(2)上活动连接有3个液压支柱(3)，在中间的所述液压支柱(3)的下端连接有抚平装置(4)，两侧的所述液压支柱(3)的下端连接有压实板(5)。本发明基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置实现了大型三维相似模拟铺设的自动化，精确化，压实程度空前提升，提高了试验精度。

技术领域

本发明涉及一种矿山机械及教育领域，特别是涉及一种基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置。

背景技术

由于采矿地质条件的复杂多变，采矿工程力学问题影响因素众多,而且各矿山的开采技术复杂多变,有些问题单凭计算机数值模拟还得不到令人满意的结果。并不能完整准确的反映具体条件与采矿过程中由于采动而引起的岩层运动,所以物理相似模拟实验凭借在反采动过程中岩层运动的准确可靠方面的优势，依然在采矿工程研究过程占据重要地位。近几年来,相似材料模拟技术的发展在某些方面则能弥补计算机模拟的不足，而且相似材料模拟技术逐渐往大规模，大尺度，三维立体的方向发展，以规避边界效应等不足，因此基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置的研究十分必要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，所述基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置实现了大型三维相似模拟铺设的自动化，精确化，压实程度空前提升，提高了试验精度。

一种基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，包括模型支架和设置在其上方的支撑杆，在所述支撑杆上活动连接有3个液压支柱，所述液压支柱能够沿所述支撑杆在左右方向上自由滑动，在中间的所述液压支柱的下端连接有抚平装置，两侧的所述液压支柱的下端连接有压实板，所述抚平装置通过旋转轴固定在所述液压支柱的下端，所述抚平装置包括旋转杆和固定在其下端的抚平轮，所述抚平轮由多个弧形的钢制杆体构成，所述旋转轴包括从上至下依次连接的第一支柱卡槽、旋转电机和从动轴，所述旋转轴还包括传动杆，所述传动杆的上端设置在所述旋转电机的中部，下端设置在所述从动轴的底部。

本发明所述的基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，其中，在所述模型支架的两侧分别设置有一个固定支柱，在所述固定支柱上设置有升降装置，所述支撑杆的两端分别固定在两个所述升降装置上。

本发明所述的基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，其中，所述第一支柱卡槽固定在位于中间的所述液压支柱的下端，所述从动轴的下部和所述旋转杆的上部设置有相互配合的螺纹结构，所述弧形的钢制杆体的数量为4个，所述抚平轮能够顺时针和逆时针旋转。

本发明所述的基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，其中，所述压实板为圆形，在所述压实板的上部设置有第二支柱卡槽，固定在位于两侧的所述液压支柱的下端。

本发明所述的基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，其中，所述固定支柱与所述模型支架之间的距离为2000mm，所述第一支柱卡槽的内径为60mm，外径为80mm，高度为50mm，所述旋转电机的直径为80mm，高度为50mm，所述传动杆的直径为15mm，长度为150mm，所述从动轴的直径为50mm，高度为50mm。

本发明所述的基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置，其中，所述抚平轮旋转形成的圆的直径为1800mm，所述旋转杆为中空结构，长度为400-600mm，内径为50mm；所述第二支柱卡槽的内径为60mm，所述压实板的直径和厚度分别为1700mm和8mm，材质为铁。

采用本发明所述的基于智能化抚平加压骨料的岩土测量与教学装置进行三维相似模拟装置中的骨料铺设的方法，包括如下步骤：

步骤一、根据模型要求和相似比，确定每一层需要铺设的骨料的模拟厚度，进而确定所述升降装置的高度和所述液压支柱长度之间的关系，保证所述抚平轮与所述模型支架顶部之间的距离为：模拟岩层厚度/k，k为压实度，为94％；