[发明专利]一种自动测定散体外摩擦角的装置及测定方法

说明书

本发明涉及一种自动测定散体外摩擦角的装置和方法，其包括：斜面仪、提升装置、监测装置及控制系统。斜面仪包括旋转槽，立式导轨，卧式导轨和滑块；旋转槽包括分别与一个滑块转动连接的前端和后端；前端的滑块与立式导轨滑动连接，后端的滑块与卧式导轨转动连接；提升装置与前端的滑块连接，并驱动其在立式导轨上竖直往复运动，监测装置用于测量旋转槽上的散体状态，提升装置和测量装置分别与控制系统数据连接，本发明提供的自动测定散体外摩擦角的装置，散体受力状态稳定，运动姿态对散体状态的影响小。精度高，响应快，数据准确，采用并行数据监测，数据可靠性高。实现自动测量，使得实验标准化，极大地降低了人为因素对测定结果的影响。

技术领域

本发明涉及地下金属矿山采矿领域，尤其是一种自动测定散体外摩擦角的装置。

本发明还提供了一种自动测定散体外摩擦角的方法。

背景技术

在地下金属矿山采矿过程中，为了使崩落矿岩散体沿着放矿口翼面自由下滑，这个翼面倾角必须大于矿岩散体的外摩擦角。矿岩散体的外摩擦角是指散体沿着斜面或斜槽由静止状态转变为运动状态(开始下滑)的瞬间，这个斜面或斜槽与水平面的夹角。因此准确测定不同条件下矿岩散体的外摩擦角，对于改进矿山的结构参数、提高矿石的回收率以及研究放矿口翼面对散体流动规律的影响均具有重要的意义。

现有的一些实验设备包括一个旋转槽，旋转槽的一端与架子通过转轴转动连接，另一端可绕转轴转动，散体受旋转槽的推力上升，但是其运动不稳定，惯性导致的误差较大。

目前，在现有的测定实验中，均是人工提升、肉眼辨识、人工记录等，在实验过程中劳动强度较大、实验工序繁琐，且测定的外摩擦角受人为因素的影响较大，这在一定程度上降低了实验精度不利于对矿岩散体外摩擦角的科学研究。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种自动提升、动态监测、数据记录与处理分析以及整个过程自动化控制的自动测定散体外摩擦角的装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明提供一种自动测定散体外摩擦角的装置，其包括：斜面仪、提升装置、监测装置及控制系统；所述斜面仪包括旋转槽，立式导轨，卧式导轨和滑块；旋转槽包括前端和后端，所述前端和后端分别与一个滑块转动连接；立式导轨竖直设置，卧式导轨水平设置，所述前端的滑块与立式导轨滑动连接，所述后端的滑块与卧式导轨转动连接；所述提升装置与所述前端的滑块连接，并驱动所述前端的滑块在立式导轨上竖直往复运动，所述监测装置用于测量所述旋转槽之上盛放的散体状态，所述提升装置和测量装置分别与所述控制系统数据连接。

优选的，所述卧式导轨所在的方向为纵向，所述卧式导轨在横向上位于旋转槽的外侧，所述旋转槽的正下方设置有散体接收容器。

优选的，所述提升装置包括丝杠、丝杠螺母和电机；所述丝杠竖直设置，丝杠受电机的驱动沿自身轴线转动；所述丝杠螺母与丝杠螺纹配合，所述丝杠螺母与滑块固定连接。

进一步的，所述监测装置包括接近开关，所述接近开关用于测量所述电机输出轴的转动。

优选的，所述监测装置包括称重传感器，控制仪表和激光测距传感器；所述称重传感器位于旋转槽的底部，用于测量盛放的散体的重量，所述控制仪表与称重传感器数据连接并显示重量值，同时还与控制系统数据连接；所述激光测距传感器用于测量立式导轨上的滑块的运动距离，和/或卧式导轨上的滑块的运动距离，所述激光测距传感器与控制系统数据连接。

进一步的，包括左右两个激光测距传感器。