[实用新型]一种地质力学模型试验中的模型制作装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地质力学模型试验中的模型制作装置，尤其涉及一种可用于相似材料的小模型试块制作的装置。

背景技术

模型试验是根据相似原理对特定工程问题进行研究的一种方法，是将特定工程地质情况按比例缩小成模型进行试验研究，模型试验必须满足以下条件：模型和原型必须在几何形态上相似；模型与原型能用同一数学物理方程式来描述其运动状态；模型与原型各相应质点之运动速率比及相应部位各作用力之比相等；模型与原型具有相同的边界条件和初始条件，通过满足这些条件建立模型，通过做静力模型试验和动力模型试验来研究特定工程问题，得到特定工程的物理力学规律，从而指导工程设计、施工和运营。这是一种研究、分析和解决特定工程问题的有效方法之一，越来越成为工程不可或缺的一部分。

模型试验是根据相似理论将工程按一定的比例缩放建成小模型，将实际工程的分析工作移到室内，直观的观察与现场相同地质环境和力学环境下模型的力学规律。但是具体的模型试验需要的小模型试块在生成过程中，传统方法由于模具的缺陷不足，无法精准生产小模型试块，尤其是相似材料的小模型试块更加难以保证生产精度，难以得到准确的实验数据来指导特定工程的设计、施工和运营。

相似材料即两种以上材料混合制备小模型试块时，各材料的用量和配合比不同；利用各材料的不同用量和配合比生产制作的小模型试块即为相似材料的小模型试块。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种小模型试块精确成型，可批量生产，批间差异小的地质力学模型试验中的模型制作装置；进一步地，本实用新型提供一种相似材料的小模型试块也能精确成型的地质力学模型试验中的模型制作装置；更进一步地，本实用新型提供一种操作简单、直观、快捷、经济，模具容易制造、易加工成模型、制备方法简易、模型物理化学稳定的地质力学模型试验中的模型制作装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种地质力学模型试验中的模型制作装置，其特征在于：包括：材料成型模具和添加材料装置；所述材料成型模具包括对称设置的左侧模和右侧模，所述左侧模和右侧模内均平行设置有若干相匹配的凹槽，所述凹槽的一端开口于所述左侧模或右侧模的上表面，所述左侧模和右侧模组合后形成若干灌注材料的腔室；所述添加材料装置包括装料槽、与所述装料槽的底端相连通的添料管、设置于所述装料槽进料口的密封盖、与所述密封盖相连通的进气管和与所述进气管的另一端相连通的压力泵；所述添料管的出料口正对所述腔室。

其特征在于：所述左侧模和右侧模上均设置有用于捆扎橡皮筋使所述左侧模和右侧模紧密组合的若干槽口，所述槽口在所述左侧模和右侧模上的位置相对应。

位于所述左侧模或右侧模上的若干所述槽口平行设置且个数为至少2个。

所述装料槽的底端设置有阀门；所述装料槽的形状为圆锥体型。

所述装料槽用于盛装配制好的相似材料。

所述添料管为塑料软管。

所述密封盖的材质包括皮质。

所述压力泵包括空气压力泵，通过气压将配制好的相似材料从装料槽的底部排出，填充材料成型模具中的腔室。

所述装料槽的侧壁固定于支架上，所述支架底端设置有升降装置。

升降装置可实现添料管的上下向移动，刚开始时将添料管的出料口正对着腔室底端，打开空气压力泵的电源，再打开装料槽底端的阀门，让材料缓慢的倒入腔室中，然后慢慢升高升降装置使添料管随着加料面缓慢向上移动，让材料充分的填满腔室。

所述材料成型模具的材质包括树脂。

所述添加材料装置为半自动添料装置，

本实用新型的操作流程具体如下：

（1）将左侧模和右侧模的凹槽里均均匀涂刷脱模剂，在凹槽外均均匀涂刷玻璃胶，然后通过定制的皮筋套牢槽口并将其放置在添加材料装置下；

（2）按照配合比称取材料并拌合均匀，倒入装料槽并盖上接通压力泵的密封盖；

（3）刚开始时将添料管的出料口正对着腔室底端，打开空气压力泵的电源，再打开装料槽底端的阀门，让材料缓慢的倒入腔室中，然后慢慢升高升降装置使添料管随着加料面缓慢向上移动，让材料充分的填满腔室；

（4）当填满材料成型模具其中一个腔室后，再重复步骤（3）向另一个腔室中填满材料；

（5）当填满材料成型模具里所有的腔室后，移出填满材料的材料成型模具，放置到指定的通风位置晾干；

（6）如此循环，直到制得足够数量的小模型试块。