專利名稱：構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于構(gòu)造物理模擬試驗前準(zhǔn) 備，實現(xiàn)拉伸、擠壓、拱升、滑脫等多種單一和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件試 驗的裝置，尤其是一種構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀。
二、 背景技術(shù)目前的裝置無法實現(xiàn)模擬拉伸、擠壓、拱升、滑脫 等多種單一和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件下試驗，難以滿足構(gòu)造擠壓拉伸加自
身變形的地質(zhì)狀態(tài)。國內(nèi)現(xiàn)有的構(gòu)造物理模擬試驗裝置均是在假定盆地 邊界和基底條件固定不變的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，原有的試驗裝置多數(shù)只能進(jìn) 行單期構(gòu)造運動模擬，不能實現(xiàn)水平面內(nèi)的運動和垂直上下運動， 以及模擬地質(zhì)中的俯沖現(xiàn)象。速度上不能實現(xiàn)同向，也不能實現(xiàn) 反向運動。模擬實驗需要一種既能實現(xiàn)水平面內(nèi)的運動，又能實 現(xiàn)垂直上下運動，模擬地質(zhì)中的俯沖現(xiàn)象。速度上既要求能實現(xiàn) 同向，又能實現(xiàn)反向運動，速度大小可調(diào)的裝置。
三、 發(fā)明內(nèi)容本實用新型是一種建立實際地質(zhì)構(gòu)造模型，通過 構(gòu)造物理模擬動態(tài)地再現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造的變形過程，幫助我們認(rèn)識構(gòu)造的形 成機(jī)制和演化規(guī)律，為正確認(rèn)識和理解自然界地質(zhì)構(gòu)造特征提供實驗依 據(jù)的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀。該裝置能夠從不同角度不同方位對 地質(zhì)構(gòu)造模型進(jìn)行受力實驗，能實現(xiàn)任意邊界的試驗。能夠結(jié)合構(gòu)造物 理模擬試驗裝置基本試驗區(qū)，實現(xiàn)拉伸、擠壓、拱升、滑脫等多種單一 和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件下的試驗。
構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀包括包括固定支架1和三角固定支架
2,固定支架1上設(shè)有呈矩形分布的四個軸，軸上設(shè)有輪，輪上環(huán)套有 皮帶5，三角固定支架2上設(shè)有呈三角形分布的三個軸，軸上設(shè)有輪， 輪環(huán)套有皮帶6。矩形分布的四個軸包括動力軸3和三個被動軸4，三 角形分布的三個軸中包括動力軸7和兩個被動軸8。皮帶5、皮帶6為 齒形帶，動力軸3、動力軸7表面分別為與皮帶5、皮帶6相吻合的齒 形。動力軸3和動力軸7分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機(jī)帶動，蝸 輪蝸桿減速機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動。三角固定支架2上設(shè)有固定動力軸7的 多個底座，并分別配有相應(yīng)多個直徑尺寸的動力軸上的輪，最上端的底 座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面處于一個水平面并相互通過密封 條接觸，其他底座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面不處于一個水平 面并相互通過密封條接觸。矩形分布的四個軸之間設(shè)有皮帶5的張緊機(jī) 構(gòu)9，三角形分布的三個軸之間設(shè)有皮帶6的張緊機(jī)構(gòu)10。張緊機(jī)構(gòu)位 于相鄰的兩個軸之間，包括固定板12，固定板12上設(shè)有U形槽，U形 槽內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的固定軸，固定軸上設(shè)有滑輪ll，固定軸通過固定板和螺 母固定。在皮帶(5)、 (6)的上端面四周設(shè)有玻璃擋板，擋板底部與皮 帶通過密封條接觸。伺服電機(jī)分別由可編程控制器PLC控制。為了保 證底部摩擦儀的整體剛度，底部摩擦儀的主體結(jié)構(gòu)選擇HT200為 材料的鑄造毛坯，兩臺伺服電機(jī)，分別通過傳動比為3600的蝸輪 蝸桿減速器，實現(xiàn)同步齒形帶的轉(zhuǎn)動。為了滿足模擬不同地質(zhì)情 況的要求，本裝置的可移動的動力軸7的輪設(shè)計有兩種尺寸， 一種 為直徑100mm，另一種為300mm。采用上述結(jié)構(gòu)以后，可以使矩形皮
帶和三角形皮帶同向轉(zhuǎn)動、相向轉(zhuǎn)動、被向轉(zhuǎn)動或者通過上下移動動力
軸7使兩皮帶之間產(chǎn)生錯層，進(jìn)而再同向轉(zhuǎn)動、相向轉(zhuǎn)動、被向轉(zhuǎn)動，
從而模擬地質(zhì)構(gòu)造模型進(jìn)行受力實驗，實現(xiàn)模擬拉伸、擠壓、拱升、滑 脫等多種單一和復(fù)合式邊界應(yīng)力條件下試驗。由于設(shè)有張緊機(jī)構(gòu)可以通
過將固定軸在U形槽中上下移動，再通過螺母將其固定來調(diào)整滑輪11
的位置達(dá)到調(diào)整皮帶張緊度的目的。
四、
附圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
附圖2為張緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
五、 具體實施例構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀包括包括固定支架 1和三角固定支架2，固定支架1上設(shè)有呈矩形分布的四個軸，軸上設(shè)
有輪，輪上環(huán)套有皮帶5，三角固定支架2上設(shè)有呈三角形分布的三個 軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶6。矩形分布的四個軸包括動力軸3和 三個被動軸4，三角形分布的三個軸中包括動力軸7和兩個被動軸8。 皮帶5、皮帶6為齒形帶，動力軸3、動力軸7表面分別為與皮帶5、皮 帶6相吻合的齒形。動力軸3和動力軸7分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿 減速機(jī)帶動，蝸輪蝸桿減速機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動。三角固定支架2上設(shè)有 固定動力軸7的多個底座，并分別配有相應(yīng)多個直徑尺寸的動力軸上的 輪，最上端的底座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面處于一個水平面 并相互通過密封條接觸，其他底座使皮帶6的上端面與皮帶5的上端面 不處于一個水平面并相互通過密封條接觸。矩形分布的四個軸之間設(shè)有 皮帶5的張緊機(jī)構(gòu)9，三角形分布的三個軸之間設(shè)有皮帶6的張緊機(jī)構(gòu) 10。張緊機(jī)構(gòu)位于相鄰的兩個軸之間，包括固定板12,固定板12上設(shè)
有U形槽，U形槽內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的固定軸，固定軸上設(shè)有滑輪ll，固定 軸通過固定板和螺母固定。在皮帶(5)、 (6)的上端面四周設(shè)有玻璃擋 板，擋板底部與皮帶通過密封條接觸。伺服電機(jī)分別由可編程控制器 PLC控制。為了保證底部摩擦儀的整體剛度，底部摩擦儀的主體結(jié) 構(gòu)選擇HT200為材料的鑄造毛坯，兩臺伺服電機(jī)，分別通過傳動 比為3600的蝸輪蝸桿減速器，實現(xiàn)同步齒形帶的轉(zhuǎn)動。為了滿足 模擬不同地質(zhì)情況的要求，本裝置的可移動的動力軸7的輪設(shè)計有 兩種尺寸， 一種為直徑100mm，另一種為300mm。
權(quán)利要求1、一種構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征在于包括固定支架(1)和三角固定支架(2)，固定支架(1)上設(shè)有呈矩形分布的四個軸，軸上設(shè)有輪，輪上環(huán)套有皮帶(5)，三角固定支架(2)上設(shè)有呈三角形分布的三個軸，軸上設(shè)有輪，輪環(huán)套有皮帶(6)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征 在于矩形分布的四個軸包括動力軸(3)和三個被動軸(4)，三角形 分布的三個軸中包括動力軸(7)和兩個被動軸(8)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征 在于皮帶(5)、皮帶(6)為齒形帶，動力軸(3)、動力軸(7)上的 輪的表面分別為與皮帶(5)、皮帶(6)相吻合的齒形。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征 在于動力軸(3)和動力軸(7)分別由轉(zhuǎn)速比相同的蝸輪蝸桿減速機(jī) 帶動，蝸輪蝸桿減速機(jī)由伺服電機(jī)驅(qū)動。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征 在于三角固定支架(2)上設(shè)有固定動力軸(7)的多個底座，并分別 配有相應(yīng)多個直徑尺寸的動力軸上的輪，皮帶(6)的上端面與皮帶(5) 的上端面相互通過密封條接觸。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征 在于矩形分布的四個軸之間設(shè)有皮帶(5)的張緊機(jī)構(gòu)(9),三角形 分布的三個軸之間設(shè)有皮帶(6)的張緊機(jī)構(gòu)(10)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征在于張緊機(jī)構(gòu)位于相鄰的兩個軸之間，包括固定板(12)，固定板(12)上設(shè)有U形槽，U形槽內(nèi)設(shè)有相應(yīng)的固定軸，固定軸上設(shè)有滑輪(11)，固定軸通過固定板和螺母固定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征 在于在皮帶(5)、 (6)的上端面四周設(shè)有玻璃擋板，擋板底部與皮帶 通過密封條接觸。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀，其特征 在于伺服電機(jī)分別由可編程控制器PLC控制。
專利摘要本實用新型涉及一種用于構(gòu)造物理模擬試驗前準(zhǔn)備試驗的裝置，尤其是一種構(gòu)造物理模擬試驗底部摩擦儀。提供一種從不同角度不同方位對地質(zhì)構(gòu)造模型進(jìn)行受力實驗的裝置。其包括包括固定支架1、2，固定支架軸，軸上設(shè)有輪，輪上環(huán)套有皮帶5、6。其中軸包括動力軸3、被動軸4、動力軸7、被動軸8。軸之間設(shè)有皮帶5的張緊機(jī)構(gòu)9，和皮帶6的張緊機(jī)構(gòu)10。張緊機(jī)構(gòu)包括固定板、滑輪，采用上述結(jié)構(gòu)以后，可實現(xiàn)模擬拉伸、擠壓、拱升、滑脫等條件下試驗。設(shè)有張緊機(jī)構(gòu)可以通過將固定軸在U形槽中移動，達(dá)到調(diào)整皮帶張緊度的目的。
文檔編號G01N33/00GK201060183SQ20072002317
公開日2008年5月14日 申請日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月11日
發(fā)明者任旭虎, 單亦先, 孫志信, 王心剛 申請人:孫志信;單亦先