一種二維相似模擬實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[〇〇〇1] 本實用新型涉及煤礦開采實驗研究領(lǐng)域，尤其涉及一種二維相似模擬實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]相似模擬實驗作為一種重要的實驗室研究手段，在礦業(yè)、巖土、地質(zhì)等領(lǐng)域廣泛使用。根據(jù)工程在實驗裝置中設(shè)計各類開挖模型，通過觀測和檢測模型在開挖過程中發(fā)生的現(xiàn)象，來研究工程圍巖的變形、破壞、塌落和滲流等問題，從而得出問題發(fā)生的現(xiàn)象或機(jī)理。
[0003]相似模擬實驗裝置主要根據(jù)實驗要求，對研究對象的形態(tài)，規(guī)律，按照一定的原貝1J，將現(xiàn)實中復(fù)雜的地質(zhì)形態(tài)，以一定的比例反映在模型上，通過相似的操作，對研究對象所發(fā)生的現(xiàn)象和機(jī)理的規(guī)律性進(jìn)行研究，從而達(dá)到認(rèn)識現(xiàn)場機(jī)理，解決問題的目的。
[〇〇〇4] 綜采工作面液壓支架為采場頂板提供支撐力和為工作空間提供防護(hù)，保證了工作面的安全性，在實際采煤過程中的礦壓顯現(xiàn)起著至關(guān)重要的影響作用。在相似模擬實驗中，由于空間的限制和操作性的影響，實驗室相似模擬中不注重此部分影響，一般不支撐或者采取簡單方式支撐，跟現(xiàn)場的工作流程差距較大，使得此類相似模擬實驗反應(yīng)的現(xiàn)象不能與實際相匹配，并且不能有效監(jiān)測在變形過程中的壓力應(yīng)變。而且，現(xiàn)有的采場支護(hù)支架都是人工控制，實驗過程中需要前后至少兩人操作和一人檢查記錄等工作，影響實驗進(jìn)度和人員費用的增大，增加了相似模擬實驗的時間成本和資金成本。
[0005]為了模擬大空間開挖的二維相似模擬實驗更符合現(xiàn)場的實際情況，應(yīng)該在實驗設(shè)置中考慮在模型的開挖空間中安裝具有類似特征的裝置。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型為了解決相似模擬實驗中模擬大開挖空間支護(hù)的二維相似模擬實驗不符合現(xiàn)場的實際情況所存在的問題，提供一種二維相似模擬實驗裝置，可升降支架可實現(xiàn)升降和移動的機(jī)械控制和任意調(diào)節(jié)，提高實驗過程中的操控性和精細(xì)度，提高實驗規(guī)范性。
[0007]為實現(xiàn)上述目的本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種二維相似模擬實驗裝置，包括支撐系統(tǒng)、升降系統(tǒng)和自移式導(dǎo)軌系統(tǒng)，所述支撐系統(tǒng)包括護(hù)板、前后支撐板、電阻應(yīng)變片、導(dǎo)線、底座和擋桿；所述升降系統(tǒng)包含括支撐頂桿、傳動齒輪、傳動桿及制動齒輪，所述自移式導(dǎo)軌系統(tǒng)包括滑移軌道和外接卡扣，所述護(hù)板通過擋桿與底座連接，前后支撐板通過螺母與護(hù)板固定連接，在前后支撐板上貼有不同方位的一組電阻應(yīng)變片，電阻應(yīng)變片與導(dǎo)線連接，導(dǎo)線外接到檢測儀器上；螺桿制成的支撐頂桿一端與前后支撐板連接，另一端與傳動齒輪連接，傳動桿的兩端分別與傳動齒輪及制動齒輪連接，制動齒輪與搖動手柄連接，搖動手柄固定在外接卡扣上，底座底座的兩端與滑移軌道通過卡扣型滑塊連接，滑移軌道的兩端與外接卡扣連接，外接卡扣通過緊固件與實驗臺兩端立壁連接，構(gòu)成實驗臺的外接系統(tǒng)。
[0009]作為本實用新型進(jìn)一步的方案，護(hù)板、前后支撐板及底座均是由鋼性材料制成的長方體薄板，其中護(hù)板和底座的寬度為5?10cm，長度長于實驗臺5?10cm,且前后支撐板的寬度與護(hù)板寬度相同，其長度小于護(hù)板的1/2長度。
[0010]作為本實用新型進(jìn)一步的方案，護(hù)板上面加工有螺母孔，護(hù)板的兩端加工有直徑大于擋桿的孔洞，擋桿一端加工有螺紋，底座的兩端與護(hù)板相對應(yīng)位置也加工有和擋桿一端螺紋相匹配的螺紋孔，擋桿穿過護(hù)板的兩端孔洞與底座上的螺紋孔連接，護(hù)板可沿著擋桿做垂直移動。
[0011]作為本實用新型進(jìn)一步的方案，傳動齒輪安裝在底座上擋桿的內(nèi)側(cè)，在底座的1/4和3/4處，支撐頂桿平行于擋桿豎直安裝，操作時，順時針轉(zhuǎn)動搖動手柄，使支撐頂桿向上轉(zhuǎn)動，帶動前后支撐板向上移動；逆時針轉(zhuǎn)動，使支撐頂桿向下轉(zhuǎn)動，帶動前后支撐板向下移動；拉動傳動桿，使實驗架沿著滑移軌道向前移動。
[0012]作為本實用新型進(jìn)一步的方案，滑移軌道長度與試驗臺長度相同或者長于實驗架長度，且滑移軌道的上表面設(shè)有刻度標(biāo)尺。
[0013]本實用新型的有益效果:(1)該裝置，結(jié)構(gòu)簡單，易于加工；外接式設(shè)計，使用方便，容易更換受損部分，減少實驗投資成本，并能夠節(jié)約資源；
[0014](2)該裝置適應(yīng)性強(qiáng)，能適用于各種角度和傾斜度的相似模擬開挖空間的支撐和應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，便于針對不同實驗設(shè)計而自由調(diào)節(jié)。并且該裝置能夠循環(huán)利用，節(jié)省了相似模擬試驗中的材料耗費；
[0015](3)該裝置穩(wěn)定性好，在實驗操作過程中，不受開挖，整動，破壞等的擾動而隨意移動，避免了實驗中對支撐和監(jiān)測效果的影響。支護(hù)系統(tǒng)滑移導(dǎo)軌表面標(biāo)有刻度，可精確測量移動距離，避免開挖后移動尺寸難以控制，不方便測量的弊端，同時，可以輔助測量開挖空間在導(dǎo)軌方向的尺寸，使相似模擬更加規(guī)范化；
[0016](4)外接式設(shè)計與實驗架連接匹配性好，便于在實驗架上很快捷地安裝和拆卸，這樣，在需要支護(hù)的實驗中快速安裝，不需要時拆卸下來，節(jié)省了實驗室空間，節(jié)省了相似模擬實驗開挖時間，也方便實驗做完后實驗臺的拆除和清理，有效提高了實驗中的工作效率，節(jié)約了工作時間；配合實驗臺上的開挖層替代裝置，提高實驗速度，增加實驗監(jiān)測的精度，有效減少實驗時間。減少實驗操作人員，節(jié)約人本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的主視圖；
[0018]圖2為本實用新型的正視圖；
[0019]圖3為本實用新型的側(cè)視圖；
[0020]圖4為本實用新型與實驗臺組合使用示意圖；
[0021]圖中:1、護(hù)板，2、前后支撐板，3、電阻應(yīng)變片，4、導(dǎo)線，5、底座，6、擋桿，7、支撐頂桿，8、傳動齒輪，9、傳動桿，10、制