[发明专利]一种自动化相似模拟实验台

说明书

本发明的目的在于提出一种自动化相似模拟实验台，支撑架分为底座和架体两个部分，护帮板安设于支撑架的架体的外侧表面，护帮板与支撑架通过固紧螺丝进行旋紧固定，压锤升降机搭载于支撑架的架体的上方，压锤的锤柄夹持于压锤升降机的固定孔位中，给料器安设于压锤升降机的正上方，自降式搅拌机放置于所述原料仓的正下方，原料仓与控制中心通过导线相连，最终通过自动化技术与数控流水线技术相结合，合理规划岩体工程试验中相似模拟实验材料制备时的给料比例、添加顺序、铺层厚度、铺层密实程度，达到制备出实验室尺度下可用的岩体工程试验相似模拟模型的目的。

技术领域

本发明涉及岩体工程试验与自动化技术、数控流水线技术相结合领域，尤其涉及一种自动化相似模拟实验台。

背景技术

相似模拟是一种重要的科学研究手段，是在实验室内按相似原理制作与原型相似的模型，借助测试仪表观测模型内力学参数及其分布规律，利用在模型上研究的结果，借以推断原型中可能发生的力学现象以及岩体压力分布的规律，从而解决岩体工程生产中的实际问题，这种研究方法具有直观、简便、经济、快速以及实验周期短等优点。相似模拟能够根据需要，通过固定某些参数，改变另一些参数来研究巷（隧）道围岩应力和采矿工作面附近支撑压力在空间与时间上的分布规律和变化情况以及某些参数对岩体压力的影响，这在现场条件下通常是难以实现的。

以相似模拟手段为主施行的相似模拟实验是科学实验的一种，它是人们探索和认识地压规律的途径之一，通常被用来研究采场和巷道的某些地压问题，例如估计地压大小，顶底板相对位移，冒落拱形状和大小，支架对地压的影响，地下开采对地表的影响，以及影响地压的各种因素。

在制备实验室尺度下可用的岩体工程试验相似模拟模型的过程中，通常需要多人配合进行模型原料的搬运、配比、搅拌、倾倒、手工夯实、手工分层等过程，费时费力，安全性不高，用时相对较长，且人为因素对模型制备状况良好与否的影响较大，针对上述不足，迫切需要提出一种自动化相似模拟实验台，实现相似模拟模型的自动化制备。

发明内容

本发明实施例的目的在于提出一种自动化相似模拟实验台，通过自动化技术与数控流水线技术相结合，合理规划岩体工程试验中相似模拟实验材料制备时的给料比例、添加顺序、铺层厚度、铺层密实程度，达到制备出实验室尺度下可用的岩体工程试验相似模拟模型的目的。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种自动化相似模拟实验台，包括有支撑架、护帮板、固紧螺丝、压锤、压锤升降机、给料器、自降式搅拌机、原料仓和控制中心，支撑架分为底座和架体两个部分，护帮板安设于支撑架的架体的外侧表面，护帮板与支撑架通过固紧螺丝进行旋紧固定，压锤升降机搭载于支撑架的架体的上方，压锤的锤柄夹持于压锤升降机的固定孔位中，给料器安设于压锤升降机的正上方，自降式搅拌机放置于所述原料仓的正下方，原料仓与控制中心通过导线相连。

优选地，支撑架的底座稳固，当护帮板通过固紧螺丝安设于支撑架的架体的外侧表面时，支撑架不发生倾倒；当护帮板安设完好后，相似模拟材料不从各个相接的护帮板之间的缝隙漏出。

优选地，压锤的材质为碳素钢；压锤由锤柄和锤头两部分组成，锤柄的下表面焊接于锤头的上表面；压锤的内部设置有注料孔，注料孔贯穿于锤柄与锤头的内部；压锤的数量为10个，10个压锤的尺寸完全一致。

优选地，压锤升降机的机身开设有10个固定孔位，10个固定孔位均可对压锤的锤柄进行夹持；压锤升降机的机身一侧搭载有数控传动电机，数控传动电机可通过固定孔位对压锤的升降进行控制，当数控传动电机逆时针转动时，固定孔位通过释放压锤的锤柄使锤头下降，当数控传动电机顺时针转动时，固定孔位通过夹持与提升压锤的锤柄使锤头上升；通过对数控传动电机内部预设的程序进行编程可以对压锤的升降高度与升降频率进行控制。