一種制作片巖相似材料的下料裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及巖土工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種制作片巖相似材料的下料裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 片巖是工程建設(shè)中常遇到的一種變質(zhì)巖，其構(gòu)造類型為片理構(gòu)造，該構(gòu)造具有片 狀礦物定向排列的特征，即片狀礦物總體呈相互平行的趨勢排列，表現(xiàn)在宏觀上為產(chǎn)狀基 本相同，片狀礦物的定向排列也是影響片巖力學特征的最重要的因素，最主要的力學特征 為橫觀各向同性。在實際工程中，由于天然試樣的孔隙率、成分組成、片理的傾斜角度等具 有離散性，這就導致試樣的試驗結(jié)果產(chǎn)生離散性，對統(tǒng)計試樣的力學規(guī)律和試樣的變形破 機制質(zhì)產(chǎn)生不可控的影響，因此，采用相似材料對片巖進行模擬可以有效的控制孔隙率和 成分組成，降低試驗結(jié)果的離散性，并且可以使得片狀礦物的產(chǎn)狀可控，目前國內(nèi)外主要 通過以下裝置制作橫觀各向同性巖石相似材料：
[0003] 中國專利公開號CN 101774230A，公告日期2010年7月14日，實用新型名稱"一種 多互層模型材料的薄層切割裝置"，該申請案公開了一種多互層模型材料的薄層切割裝置， 用以制作最小層厚5_的互層模型材料。
[0004] 實驗力學（2011年12月，第26卷，第6期）提及了一種模擬層狀巖體的相似材料 制作過程，該過程使用木質(zhì)模具制作一定厚度的石膏塊，然后撒上石膏干粉和軟紙模擬節(jié) 理面，然后加工成標準試樣。
[0005] 上述的制作裝置主要存在以下缺點：
[0006] 上述裝置只能制作具有一定層厚的層狀或互層狀相似材料，模擬層面或節(jié)理面切 割而成層狀巖石的特征，而無法制作無明顯層厚且片狀礦物定向排列的片理狀材料。 【實用新型內(nèi)容】
[0007] 本實用新型的目的在于為制作片巖相似材料提供了一種可量化的、高效的、拆裝 方便的下料裝置。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
[0009] 本實用新型一種制作片巖相似材料的下料裝置，包括齒輪支架（1)、齒輪軌道 (2) 、料斗（3)、出料口動力同步輪（4)、出料口葉輪（5)、動力齒輪（6)、支架傳動同步輪（7) 和滑動支架（8)，所述齒輪支架（1)上端可滑動的連接滑動支架（8)，所述滑動支架（8)下 部的齒輪支架上設(shè)置有橫向的第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸左端連接動力齒輪(6)，所述動力齒 輪（6)與所述齒輪之間（1)之間的第一轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有支架傳動同步輪（7)，所述第一轉(zhuǎn)軸 右端連接有同樣的支架傳動同步輪（7)，所述滑動支架（8)左側(cè)設(shè)置有齒輪軌道（6)，所述 齒輪軌道（2)與所述動力齒輪（6)匹配嚙合，所齒輪支架（1)下設(shè)置有料斗（3)，所述料斗 (3) 底部設(shè)置有出料口葉輪（5)，所述出料口葉輪（5)的左端和右端均連接有出料口動力同 步輪（4)，所述出料口動力同步輪（4)通過同步帶連接所述支架傳動同步輪（7)。
[0010] 其中所述料斗（3)由上部的漏斗槽和下部的下料筒組成；所述漏斗槽呈倒梯形， 所述下料筒呈頂部開口的Ω狀。
[0011] 其中所述出料口葉輪（5)包括圓柱狀轉(zhuǎn)軸和扇形葉輪（9」，所述扇形葉輪（9)均 勻分布于所述出料口葉輪（5)的圓柱狀轉(zhuǎn)軸上。
[0012] 其中所述出料口葉輪（5)設(shè)置于所述下料筒內(nèi)，所述下料筒的內(nèi)徑比出料口葉輪 (5)的內(nèi)徑大l6_24mm〇
[0013] 其中所述扇形葉輪（9)的外徑與所述下料筒的內(nèi)徑相同，所述扇形葉輪（9)對應(yīng) 的圓心角Θ小于所述下料筒的頂部開口對應(yīng)的圓心角。
[0014] 其中所述出料口動力同步輪（4)和支架傳動同步輪（7)的模數(shù)和壓力角相同。
[0015] 其中所述齒輪支架（1)通過其上端的通孔與滑動支架（8)套裝連接而形成滑動配 合。
[0016] 其中所述齒輪軌道（2)的兩端通過橫桿固定在滑動支架（8)上。
[0017] 其中所述下料裝置均由金屬材料制成。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益技術(shù)效果：
[0019] 出料口葉輪的扇形葉輪設(shè)計，可以分階段下料和間隔下料，這就隔絕了上層料斗 內(nèi)相似材料對下料口處的相似材料的壓力，消除下料過程中料斗內(nèi)未凝固材料對已下料的 相似材料的擾動；傳動系統(tǒng)和下料系統(tǒng)的參數(shù)公式化設(shè)計可以保證量化下料的準確性，出 料口葉輪的扇形葉輪的角度設(shè)計和間隔設(shè)計為相似材料下料提供了適當?shù)目臻g；同時下料 裝置采用的齒輪可拆卸和更換，為試樣的制備提供了極大的靈活性。
[0020] 下面結(jié)合【附圖說明】對本實用新型作進一步說明。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本實用新型一種制作片巖相似材料的下料裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為本實用新型一種制作片巖相似材料的下料裝置的出料口葉輪示意圖；
[0023] 圖3為本實用新型一種制作片巖相似材料的下料裝置的出料口示意圖；
[0024] 圖4為本實用新型一種制作片巖相似材料的下料裝置的運行簡化示意圖。
[0025] 附圖標記說明：1-齒輪支架；2-齒輪軌道；3-料斗；4-出料口動力同步輪；5-出 料口葉輪；6-動力齒輪；7-支架傳動同步輪；8-滑動支架；9-扇形葉輪。
【具體實施方式】
[0026] 如圖1所示，本實用新型一種制作片巖相似材料的下料裝置，包括下料裝置的齒 輪支架1、滑動支架8、傳動系統(tǒng)和下料系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)由齒輪軌道2、出料口動力同步輪4、 動力齒輪6、支架傳動同步輪7組成，下料系統(tǒng)由料斗3和出料口葉輪5組成。如圖1所示， 動力齒輪6和支架傳動同步輪7通過第一轉(zhuǎn)軸連結(jié)，轉(zhuǎn)動方向一致，出料口動力同步輪4和 支架傳動同步輪7的模數(shù)和壓力角相同，出料口動力同步輪4和支架傳動同步輪7通過同 步帶連接，以保證轉(zhuǎn)動方向一致，出料口動力同步輪4和出料口葉輪5通過軸承傳遞動力。 出料口動力同步輪4和支架傳動同步輪7均有兩個，對稱分布在料斗3的兩側(cè)，且同側(cè)的出 料口動力同步輪4和支架傳動同步輪7通過同步帶連接，整個裝置通過滑動支架8實現(xiàn)裝 置的豎直和水平移動，且可通過絲扣固定裝置的豎直位置。
[0027] 如圖3所示，下料系統(tǒng)由料斗3和出料口葉輪5組成，料斗3分為上下兩部分，上 部呈倒梯形，下部呈頂部開口的Ω狀，出料口葉輪5由圓柱狀轉(zhuǎn)軸和均勻分布在轉(zhuǎn)軸上的 扇形葉輪組成，扇形葉輪有一定的厚度和圓心角用以保證下料的空間。
[0028] 如圖4所示為一種制作片巖相似材料的下料裝置的運行示意圖，動力齒輪6呈順 時針轉(zhuǎn)動，在齒輪軌道2上滾動，動力齒輪6的轉(zhuǎn)動帶動動力系統(tǒng)和下料系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)，由于 動力齒輪6和支架傳動同步輪7通過軸承鏈接，出料口動力同步輪4和支架傳動同步輪7 通過同步帶連接，出料口葉輪5的轉(zhuǎn)動方向也是順時針轉(zhuǎn)動，這就將相似材料逐漸的送入 模具內(nèi)，同時也控制了下料的速度，減小了下料時對已有相似材料的擾動，為下料留出了適 當?shù)目臻g。
[0029] 下料裝置的參數(shù)按照以下方式進行設(shè)計：
[0030] 支架傳動同步輪（7)與出料口動力同步輪（4)的齒數(shù)比為Α，動力齒輪（6)的分度 圓直徑為Β，料斗（3)的下部圓環(huán)內(nèi)徑為C，出料口葉輪（5)轉(zhuǎn)軸的直徑為D，每層下料的厚 度為Ε，選取的片狀材料的粒徑為F，則參數(shù)有以下關(guān)系：
【主權(quán)項】
1. 一種制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：該下料裝置包括齒輪支架（I)、齒 輪軌道（2)、料斗（3)、出料口動力同步輪（4)、出料口葉輪（5)、動力齒輪（6)、支架傳動同步 輪（7)和滑動支架（8)，所述齒輪支架（1)上端可滑動的連接滑動支架（8)，所述滑動支架 (8)下部的齒輪支架上設(shè)置有橫向的第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸左端連接動力齒輪(6)，所述 動力齒輪（6)與所述齒輪支架（1)之間的第一轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有支架傳動同步輪（7)，所述第一 轉(zhuǎn)軸右端連接有同樣的支架傳動同步輪（7)，所述滑動支架（8)左側(cè)設(shè)置有齒輪軌道（2)， 所述齒輪軌道（2)與所述動力齒輪（6)匹配嚙合，所述齒輪支架（1)下設(shè)置有料斗（3)，所 述料斗⑶底部設(shè)置有出料口葉輪（5)，所述出料口葉輪（5)的左端和右端均連接有出料口 動力同步輪（4)，所述出料口動力同步輪（4)通過同步帶連接所述支架傳動同步輪（7)。
2. 如權(quán)利要求1所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述料斗（3)包 括上部的漏斗槽和下部的下料筒；所述漏斗槽呈倒梯形，所述下料筒呈頂部開口的D狀。
3. 如權(quán)利要求2所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述出料口葉輪 (5)包括圓柱狀轉(zhuǎn)軸和扇形葉輪（9)，所述扇形葉輪（9)均勻分布于所述出料口葉輪（5)的 圓柱狀轉(zhuǎn)軸上。
4. 如權(quán)利要求3所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述出料口葉輪 (5)設(shè)置于所述下料筒內(nèi)，所述下料筒的內(nèi)徑比所述出料口葉輪（5)的內(nèi)徑大16-24mm。
5. 如權(quán)利要求4所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述扇形葉輪（9) 的外徑與所述下料筒的內(nèi)徑相同，所述扇形葉輪（9)對應(yīng)的圓心角0小于所述下料筒的頂 部開口對應(yīng)的圓心角。
6. 如權(quán)利要求1所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述齒輪支架（1) 通過其上端的通孔與滑動支架（8)套裝連接而形成滑動配合。
7. 如權(quán)利要求1所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述出料口動力 同步輪（4)和支架傳動同步輪（7)的模數(shù)和壓力角相同。
8. 如權(quán)利要求1所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述齒輪軌道（2) 的兩端通過橫桿固定在滑動支架（8)上。
9. 如權(quán)利要求1所述的制作片巖相似材料的下料裝置，其特征在于：所述下料裝置均 由金屬材料制成。
【專利摘要】本實用新型提供了一種制作片巖相似材料的下料裝置，下料裝置由齒輪支架、齒輪軌道、料斗、出料口動力同步輪、出料口葉輪、動力齒輪、支架傳動同步輪和滑動支架等部件組成。齒輪支架在滑動支架上可以水平滑動，動力齒輪與支架傳動同步輪位于同一根動力軸上以保證轉(zhuǎn)動方向一致，齒輪軌道保證下料裝置的平穩(wěn)行進，支架傳動同步輪和出料口動力同步輪通過同步帶連接，出料口葉輪用以控制下料裝置出料口出的壓力和下料速度,出料口動力同步輪和支架傳動同步輪的模數(shù)及壓力角相同。本實用新型的目的在于為制作片巖相似材料提供了一種可量化的、高效的、拆裝方便的下料裝置。
【IPC分類】B65G65-48
【公開號】CN204508253
【申請?zhí)枴緾N201520072272
【發(fā)明人】梁恒, 張傳慶, 周輝, 劉繼光, 盧景景, 楊凡杰
【申請人】中國科學院武漢巖土力學研究所
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年2月2日