一种制作片岩相似材料的下料装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种制作片岩相似材料的下料装置，下料装置由齿轮支架、齿轮轨道、料斗、出料口动力同步轮、出料口叶轮、动力齿轮、支架传动同步轮和滑动支架等部件组成。齿轮支架在滑动支架上可以水平滑动，动力齿轮与支架传动同步轮位于同一根动力轴上以保证转动方向一致，齿轮轨道保证下料装置的平稳行进，支架传动同步轮和出料口动力同步轮通过同步带连接，出料口叶轮用以控制下料装置出料口出的压力和下料速度,出料口动力同步轮和支架传动同步轮的模数及压力角相同。本发明专利技术的目的在于为制作片岩相似材料提供了一种可量化的、高效的、拆装方便的下料装置。

【技术实现步骤摘要】
一种制作片岩相似材料的下料装置
本专利技术涉及岩土工程
，尤其是一种制作片岩相似材料的下料装置。
技术介绍
片岩是工程建设中常遇到的一种变质岩，其构造类型为片理构造，该构造具有片状矿物定向排列的特征，即片状矿物总体呈相互平行的趋势排列，表现在宏观上为产状基本相同，片状矿物的定向排列也是影响片岩力学特征的最重要的因素，最主要的力学特征为横观各向同性。在实际工程中，由于天然试样的孔隙率、成分组成、片理的倾斜角度等具有离散性，这就导致试样的试验结果产生离散性，对统计试样的力学规律和试样的变形破机制质产生不可控的影响，因此，采用相似材料对片岩进行模拟可以有效的控制孔隙率和成分组成,降低试验结果的离散性，并且可以使得片状矿物的产状可控，目前国内外主要通过以下装置制作横观各向同性岩石相似材料：中国专利公开号CN101774230A，公告日期2010年7月14日，专利技术名称“一种多互层模型材料的薄层切割装置”，该申请案公开了一种多互层模型材料的薄层切割装置，用以制作最小层厚5mm的互层模型材料。实验力学(2011年12月，第26卷，第6期)提及了一种模拟层状岩体的相似材料制作过程，该过程使用木质模具制作一定厚度的石膏块，然后撒上石膏干粉和软纸模拟节理面，然后加工成标准试样。上述的制作装置主要存在以下缺点：上述装置只能制作具有一定层厚的层状或互层状相似材料，模拟层面或节理面切割而成层状岩石的特征，而无法制作无明显层厚且片状矿物定向排列的片理状材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为制作片岩相似材料提供了一种可量化的、高效的、拆装方便的下料装置。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种制作片岩相似材料的下料装置，包括齿轮支架(1)、齿轮轨道(2)、料斗(3)、出料口动力同步轮(4)、出料口叶轮(5)、动力齿轮(6)、支架传动同步轮(7)和滑动支架(8)，所述齿轮支架(1)上端可滑动的连接滑动支架(8)，所述滑动支架(8)下部的齿轮支架上设置有横向的第一转轴，所述第一转轴左端连接动力齿轮(6)，所述动力齿轮(6)与所述齿轮之间(1)之间的第一转轴上设置有支架传动同步轮(7)，所述第一转轴右端连接有同样的支架传动同步轮(7)，所述滑动支架(8)左侧设置有齿轮轨道(6)，所述齿轮轨道(2)与所述动力齿轮(6)匹配啮合，所齿轮支架(1)下设置有料斗(3)，所述料斗(3)底部设置有出料口叶轮(5)，所述出料口叶轮(5)的左端和右端均连接有出料口动力同步轮(4),所述出料口动力同步轮(4)通过同步带连接所述支架传动同步轮(7)。其中所述料斗(3)由上部的漏斗槽和下部的下料筒组成；所述漏斗槽呈倒梯形，所述下料筒呈顶部开口的Ω状。其中所述出料口叶轮(5)包括圆柱状转轴和扇形叶轮(9_)，所述扇形叶轮(9)均匀分布于所述出料口叶轮(5)的圆柱状转轴上。其中所述出料口叶轮(5)设置于所述下料筒内，所述下料筒的内径比出料口叶轮(5)的内径大16-24mm。其中所述扇形叶轮(9)的外径与所述下料筒的内径相同，所述扇形叶轮(9)对应的圆心角θ小于所述下料筒的顶部开口对应的圆心角。其中所述出料口动力同步轮(4)和支架传动同步轮(7)的模数和压力角相同。其中所述齿轮支架(1)通过其上端的通孔与滑动支架(8)套装连接而形成滑动配合。其中所述齿轮轨道(2)的两端通过横杆固定在滑动支架(8)上。其中所述下料装置均由金属材料制成。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：出料口叶轮的扇形叶轮设计，可以分阶段下料和间隔下料，这就隔绝了上层料斗内相似材料对下料口处的相似材料的压力，消除下料过程中料斗内未凝固材料对已下料的相似材料的扰动；传动系统和下料系统的参数公式化设计可以保证量化下料的准确性，出料口叶轮的扇形叶轮的角度设计和间隔设计为相似材料下料提供了适当的空间；同时下料装置采用的齿轮可拆卸和更换，为试样的制备提供了极大的灵活性。下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术一种制作片岩相似材料的下料装置的结构示意图；图2为本专利技术一种制作片岩相似材料的下料装置的出料口叶轮示意图；图3为本专利技术一种制作片岩相似材料的下料装置的出料口示意图；图4为本专利技术一种制作片岩相似材料的下料装置的运行简化示意图。附图标记说明：1-齿轮支架；2-齿轮轨道；3-料斗；4-出料口动力同步轮；5-出料口叶轮；6-动力齿轮；7-支架传动同步轮；8-滑动支架；9-扇形叶轮。具体实施方式如图1所示，本专利技术一种制作片岩相似材料的下料装置，包括下料装置的齿轮支架1、滑动支架8、传动系统和下料系统，传动系统由齿轮轨道2、出料口动力同步轮4、动力齿轮6、支架传动同步轮7组成，下料系统由料斗3和出料口叶轮5组成。如图1所示，动力齿轮6和支架传动同步轮7通过第一转轴连结，转动方向一致，出料口动力同步轮4和支架传动同步轮7的模数和压力角相同，出料口动力同步轮4和支架传动同步轮7通过同步带连接，以保证转动方向一致，出料口动力同步轮4和出料口叶轮5通过轴承传递动力。出料口动力同步轮4和支架传动同步轮7均有两个，对称分布在料斗3的两侧，且同侧的出料口动力同步轮4和支架传动同步轮7通过同步带连接，整个装置通过滑动支架8实现装置的竖直和水平移动，且可通过丝扣固定装置的竖直位置。如图3所示，下料系统由料斗3和出料口叶轮5组成，料斗3分为上下两部分，上部呈倒梯形，下部呈顶部开口的Ω状，出料口叶轮5由圆柱状转轴和均匀分布在转轴上的扇形叶轮组成，扇形叶轮有一定的厚度和圆心角用以保证下料的空间。如图4所示为一种制作片岩相似材料的下料装置的运行示意图，动力齿轮6呈顺时针转动，在齿轮轨道2上滚动，动力齿轮6的转动带动动力系统和下料系统的运转，由于动力齿轮6和支架传动同步轮7通过轴承链接，出料口动力同步轮4和支架传动同步轮7通过同步带连接，出料口叶轮5的转动方向也是顺时针转动，这就将相似材料逐渐的送入模具内，同时也控制了下料的速度，减小了下料时对已有相似材料的扰动，为下料留出了适当的空间。下料装置的参数按照以下方式进行设计：支架传动同步轮(7)与出料口动力同步轮(4)的齿数比为A，动力齿轮(6)的分度圆直径为B，料斗(3)的下部圆环内径为C，出料口叶轮(5)转轴的直径为D，每层下料的厚度为E，选取的片状材料的粒径为F，则参数有以下关系：以片状材料粒径F＝10mm，每层下料厚度E＝5mm，支架传动同步轮(7)与出料口动力同步轮(4)的齿数比A＝0.5，动力齿轮(6)的分度圆直径为50mm，扇形叶轮数量为4，圆心角为π/6，出料口动力同步轮(4)和支架传动同步轮(7)其余参数相同，出料口叶轮(5)圆柱与料斗(3)下部圆环间距去10mm为例进行计算，带入公式可以得出：D＝85mm,C＝65mm下料装置的主要部件的尺寸便可以按照上述方式进行设计。通过下料装置传动系统和下料系统的设计，可以量化控制下料装置下料的速度，并且可以随时停止下料过程，使得下料过程处于量化可控的状态，并且由于出料口叶轮(5)扇形叶轮的设计，可以分阶段下料和间隔下料，这就隔绝了上层料斗内相似材料对下料口处的相似材料的压力，消除下料过程中料斗内未凝固材料对已下料的相似材料的扰动，传动系统和下料系统的参数公式化设计可以保证量化下料的准确性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作片岩相似材料的下料装置，其特征在于：该下料装置包括齿轮支架(1)、齿轮轨道(2)、料斗(3)、出料口动力同步轮(4)、出料口叶轮(5)、动力齿轮(6)、支架传动同步轮(7)和滑动支架(8)，所述齿轮支架(1)上端可滑动的连接滑动支架(8)，所述滑动支架(8)下部的齿轮支架上设置有横向的第一转轴，所述第一转轴左端连接动力齿轮(6)，所述动力齿轮(6)与所述齿轮支架(1)之间的第一转轴上设置有支架传动同步轮(7)，所述第一转轴右端连接有同样的支架传动同步轮(7)，所述滑动支架(8)左侧设置有齿轮轨道(2)，所述齿轮轨道(2)与所述动力齿轮(6)匹配啮合，所述齿轮支架(1)下设置有料斗(3)，所述料斗(3)底部设置有出料口叶轮(5)，所述出料口叶轮(5)的左端和右端均连接有出料口动力同步轮(4),所述出料口动力同步轮(4)通过同步带连接所述支架传动同步轮(7)。

【技术特征摘要】
1.一种制作片岩相似材料的下料装置，其特征在于：该下料装置包括齿轮支架(1)、齿轮轨道(2)、料斗(3)、出料口动力同步轮(4)、出料口叶轮(5)、动力齿轮(6)、支架传动同步轮(7)和滑动支架(8)，所述齿轮支架(1)上端可滑动的连接滑动支架(8)，所述滑动支架(8)下部的齿轮支架上设置有横向的第一转轴，所述第一转轴左端连接动力齿轮(6)，所述动力齿轮(6)与所述齿轮支架(1)之间的第一转轴上设置有支架传动同步轮(7)，所述第一转轴右端连接有同样的支架传动同步轮(7)，所述滑动支架(8)左侧设置有齿轮轨道(2)，所述齿轮轨道(2)与所述动力齿轮(6)匹配啮合，所述齿轮支架(1)下设置有料斗(3)，所述料斗(3)底部设置有出料口叶轮(5)，所述出料口叶轮(5)的左端和右端均连接有出料口动力同步轮(4),所述出料口动力同步轮(4)通过同步带连接所述支架传动同步轮(7)；所述出料口叶轮(5)包括圆柱状转轴和扇形叶轮(9)，所述扇形叶轮(9)均匀分布于所述出料口叶轮(5)的圆柱状转轴上。2.如权利要求1所述的制作片岩相似材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁恒，张传庆，周辉，刘继光，卢景景，杨凡杰，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42