多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地質(zhì)學(xué)模型演示裝置領(lǐng)域，尤其與一種多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置有關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]巖層在形成時，一般是水平的，巖層在構(gòu)造運動作用下，因受力而發(fā)生彎曲，一個彎曲稱褶曲，如果發(fā)生的是一系列波狀的彎曲變形，就叫褶皺。褶皺是地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域最重要的構(gòu)造現(xiàn)象，是巖層在構(gòu)造運動作用下，因受力而發(fā)生的一系列波狀彎曲變形，是自然界最常見、最重要構(gòu)造之一。褶皺作為地質(zhì)教育的專業(yè)名詞，常見于各類教科書中，涉及地質(zhì)、礦產(chǎn)類專業(yè)高等教育、中小學(xué)科普教育，社會大眾科技素養(yǎng)普及教育等均可見到該地質(zhì)專業(yè)名詞。褶皺構(gòu)造的發(fā)生、發(fā)展與水平巖層所受的長期應(yīng)力作用密切相關(guān)，但這一因素在現(xiàn)有展示模型中均難以體現(xiàn)，目前各類教育層次所用演示模型演示的只是褶皺構(gòu)造發(fā)育之后的顯示結(jié)果，即不同產(chǎn)狀的褶皺類型，如直立褶皺(軸面近于直立，兩翼傾向相反，傾角近于相等)、斜立褶皺(軸面傾斜，兩翼傾向相反)、倒轉(zhuǎn)褶皺(軸面傾斜，兩翼傾向相同)、平臥褶皺(軸面近于水平，一翼地層正常，另一翼地層倒轉(zhuǎn))、翻卷褶皺(軸面彎曲的平臥褶皺)等。地層褶皺展示模型一般以木制、塑料或其他材質(zhì)刷以不同顏色、不同形狀來標(biāo)識地層變形，展示褶皺構(gòu)造現(xiàn)象，而不能演示過程及成因。針對該問題，本專利申請人研宄開發(fā)了一種可以演示褶皺的演變過程的多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有的地層褶皺展示模型存在的只能以木制、塑料或其他材質(zhì)刷以不同顏色、不同形狀來標(biāo)識地層變形來展示褶皺構(gòu)造現(xiàn)象，而不能演示褶皺受力變化過程及成因的缺陷，提供一種可以演示褶皺的發(fā)育過程的多維動態(tài)地層褶皺演示模型
目.ο
[0004]為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征是，所述的模型裝置包括基座，基座上設(shè)置水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)，水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)的上端設(shè)置具有控制地層區(qū)位移的可調(diào)式移動支架，可調(diào)式移動支架的上端設(shè)置通過塑性材料加工成型的地層區(qū)，通過水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)可以驅(qū)動可調(diào)式移動支架位移，可調(diào)式移動支架帶動地層區(qū)擠壓變形，從而實現(xiàn)地層區(qū)褶皺的演變過程。
[0005]作為對上述技術(shù)方案的補充和完善，本發(fā)明還包括以下技術(shù)特征。
[0006]所述的水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)包括弧形齒輪、直線齒條和復(fù)位彈簧，所述的弧形齒輪安裝于所述的基座上，弧形齒輪通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制旋轉(zhuǎn)，所述的直線齒條與弧形齒輪配合安裝于弧形齒輪的上方，所述的復(fù)位彈簧連接于所述直線齒條的一側(cè)部，從而通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)可調(diào)式移動支架的位移。
[0007]所述的可調(diào)式移動支架包括固定卡板、底板和活動卡板，固定卡板和所述的底板的一側(cè)部固定連接，位于所述的直線齒條的上端，所述的活動卡板設(shè)置于所述的底板的另一側(cè)，并通過所述的直線齒條帶動位移，通過活動卡板帶動所述的地層區(qū)往所述的固定卡板方向位移，從而實現(xiàn)地層區(qū)褶皺的演變過程。
[0008]所述的復(fù)位彈簧連接于所述直線齒條的一側(cè)部為所述的活動卡板往固定卡板水平運動方向的一側(cè)。
[0009]所述的地層區(qū)頂部通過透明材料成型的防護罩蓋裝。
[0010]所述的透明材料為玻璃或壓克力材料。
[0011]所述的基座為非透明材質(zhì)矩形空間，所述的弧形齒輪、直線齒條和復(fù)位彈簧位于該矩形空間內(nèi)。
[0012]使用本發(fā)明可以達到以下有益效果:本發(fā)明克服以往褶皺構(gòu)造地質(zhì)模型呆板、抽象的展示過程，將褶皺發(fā)生過程的空間變化、受力過程、發(fā)育結(jié)果直觀再現(xiàn)，適合高校地礦類專業(yè)教學(xué)演示和少年兒童科普教育需求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細(xì)描述。
[0016]實施例:如圖1?圖2所示，本發(fā)明包括基座1，基座I上設(shè)置水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)，水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)的上端設(shè)置具有控制地層區(qū)3位移的可調(diào)式移動支架2，可調(diào)式移動支架2的上端設(shè)置通過塑性材料加工成型的地層區(qū)3，通過水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)可以驅(qū)動可調(diào)式移動支架2位移，可調(diào)式移動支架2帶動地層區(qū)3擠壓變形，從而實現(xiàn)地層區(qū)3褶皺的演變過程。
[0017]作為優(yōu)選地，水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)包括弧形齒輪5、直線齒條6和復(fù)位彈簧7，弧形齒輪5安裝于基座I上，弧形齒輪5通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制旋轉(zhuǎn)，直線齒條6與弧形齒輪5配合安裝于弧形齒輪5的上方，復(fù)位彈簧7連接于直線齒條6的一側(cè)部，從而通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)可調(diào)式移動支架2的位移。
[0018]更進一步地，可調(diào)式移動支架包括固定卡板8、底板9和活動卡板10，固定卡板8和底板9的一側(cè)部固定連接，位于直線齒條6的上端，活動卡板10設(shè)置于底板9的另一側(cè)，并通過直線齒條6帶動位移，通過活動卡板10帶動地層區(qū)3往固定卡板8方向位移，從而實現(xiàn)地層區(qū)褶皺的演變過程。
[0019]較佳地，復(fù)位彈簧7連接于直線齒條6的一側(cè)部為活動卡板10往固定卡板8水平運動方向的一側(cè)。
[0020]更進一步地，地層區(qū)3頂部通過透明材料成型的防護罩4蓋裝。
[0021]作為優(yōu)選，透明材料為玻璃或壓克力材料，基座I為非透明材質(zhì)矩形空間，弧形齒輪5、直線齒條6和復(fù)位彈簧7位于該矩形空間內(nèi)。
[0022]本發(fā)明在操作過程中，正面通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制調(diào)節(jié)地層區(qū)的水平位移的間距與幅度，從而控制褶皺類型；背面正對對演示對象，展示褶皺構(gòu)造發(fā)育結(jié)果。本發(fā)明結(jié)合巖層受力過程與時間因素，可動態(tài)演示褶皺構(gòu)造的各要素(核、翼部、樞紐、軸面、轉(zhuǎn)折端等)，發(fā)育過程及構(gòu)造結(jié)果。
[0023]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征在于:所述的模型裝置包括基座(I)，基座(I)上設(shè)置水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)，水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)的上端設(shè)置具有控制地層區(qū)(3)位移的可調(diào)式移動支架(2)，可調(diào)式移動支架(2)的上端設(shè)置通過塑性材料加工成型的地層區(qū)(3)，通過水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)可以驅(qū)動可調(diào)式移動支架(2)位移，可調(diào)式移動支架(2)帶動地層區(qū)(3)擠壓變形實現(xiàn)地層區(qū)(3)褶皺的演變過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征在于:所述的水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)包括弧形齒輪(5)、直線齒條(6)和復(fù)位彈簧(7)，所述的弧形齒輪(5)安裝于所述的基座(I)上，弧形齒輪(5)通過調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)開關(guān)控制旋轉(zhuǎn)，所述的直線齒條(6)與弧形齒輪(5)配合安裝于弧形齒輪(5)的上方，所述的復(fù)位彈簧(7)連接于所述直線齒條(6)的一側(cè)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征在于:所述的可調(diào)式移動支架包括固定卡板(8)、底板(9)和活動卡板(10)，固定卡板(8)和所述的底板(9)的一側(cè)部固定連接，位于所述的直線齒條(6)的上端，所述的活動卡板(10)設(shè)置于所述的底板(9)的另一側(cè)，并通過所述的直線齒條(6)帶動位移，通過活動卡板(10)帶動所述的地層區(qū)⑶往所述的固定卡板⑶方向位移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征在于:所述的復(fù)位彈簧(7)連接于所述直線齒條￠)的一側(cè)部為所述的活動卡板(10)往固定卡板(8)水平運動方向的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征在于:所述的地層區(qū)(3)頂部通過透明材料成型的防護罩(4)蓋裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征在于:所述的透明材料為玻璃或壓克力材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，其特征在于:所述的基座(I)為非透明材質(zhì)矩形空間，所述的弧形齒輪(5)、直線齒條(6)和復(fù)位彈簧(7)位于該矩形空間內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多維動態(tài)地層褶皺演示模型裝置，屬于地質(zhì)學(xué)模型演示裝置領(lǐng)域。本發(fā)明包括基座，基座上設(shè)置水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)，水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)的上端設(shè)置具有控制地層區(qū)位移的可調(diào)式移動支架，可調(diào)式移動支架的上端設(shè)置通過塑性材料加工成型的地層區(qū)，通過水平位移調(diào)節(jié)機構(gòu)調(diào)節(jié)可以驅(qū)動可調(diào)式移動支架位移，可調(diào)式移動支架帶動地層區(qū)擠壓變形。本發(fā)明克服以往褶皺構(gòu)造地質(zhì)模型呆板、抽象的展示過程，將褶皺發(fā)生過程的空間變化、受力過程、發(fā)育結(jié)果直觀再現(xiàn)，適合高校地礦類專業(yè)教學(xué)演示和少年兒童科普教育需求。
【IPC分類】G09B23-40
【公開號】CN104867391
【申請?zhí)枴緾N201510299619
【發(fā)明人】高蓮鳳, 李宗峰, 冷春鵬, 姚紀(jì)明, 董桂玉, 張振國
【申請人】華北理工大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月3日