一种自动可控型试验砂样制备装置及方法制造方法及图纸
【技术实现步骤摘要】
一种自动可控型试验砂样制备装置及方法
：本专利技术属于建筑试验
，涉及一种自动可控型试验砂样制备装置及方法。
技术介绍
：近年来，土工离心模型实验能够提供与原型地基应力场高度相似的模拟环境，成为科学研究中的重要物理模拟手段，使用离心机模型技术研究岩土力学问题越来越受学者们的欢迎，而成功地开展离心机模型试验的前提就是模型土床的制备。为便于控制土床的相关特性，试验中常常首选再建土壤，此外，为确保试验的可重复性，这就要求在试验中必须能实现不同土样的可复制性。对于粘土而言，可通过将其初始泥浆状态固结，然后从这个大型土样上栽取若干来获得试验土样；但是砂土土样的制取并非那么简单，需要单独制备每个土样，这使控制土样的一致性成为有相当难度的问题。在土工模型试验中，装样控制是试验过程中基础而重要的环节，砂土装样主要通过相对密度进行控制，目前常见装样方法有振动法、击实法、插捣法和砂雨法等，探究装样方法的目的在于在试验过程中实现指定相对密度的模型砂样，并保证其均匀性和可重复性。同时也对其模型的装样质量提出了更高的要求，现有的试验设备及方法难以满足实际需求。因此，迫切需要设计一种自...
【技术保护点】
一种自动可控型试验砂样制备装置，其特征在于主体结构包括水平位移控制系统、竖向位移控制系统、卸砂系统、激光位移采集系统和控制系统五个功能部分，水平位移控制系统包括水平Y轴齿条轨道、水平X轴齿条轨道、滑动块、减速带刹车电机、变频器，水平X轴齿条轨道安装在水平Y轴齿条轨道上组成工字型结构的水平轨道；水平Y轴齿条轨道和水平X轴齿条轨道均由工字钢、齿轮和齿条组成，固定块安装在滑轮上组成滑动块，滑动块的滑轮固定在水平X轴齿条轨道上的工字钢上，减速带刹车电机的一端通过齿轮和齿条与水平X轴齿条轨道上的工字钢相连，另一端与变频器连接并一起固定在滑动块的固定块上，减速带刹车电机带动滑动块通过齿...
【技术特征摘要】
1.一种自动可控型试验砂样制备装置，其特征在于主体结构包括水平位移控制系统、竖向位移控制系统、卸砂系统、激光位移采集系统和控制系统五个功能部分，水平位移控制系统包括水平Y轴齿条轨道、水平X轴齿条轨道、滑动块、减速带刹车电机、变频器，水平X轴齿条轨道安装在水平Y轴齿条轨道上组成工字型结构的水平轨道；水平Y轴齿条轨道和水平X轴齿条轨道均由工字钢、齿轮和齿条组成，固定块安装在滑轮上组成滑动块，滑动块的滑轮固定在水平X轴齿条轨道上的工字钢上，减速带刹车电机的一端通过齿轮和齿条与水平X轴齿条轨道上的工字钢相连，另一端与变频器连接并一起固定在滑动块的固定块上，减速带刹车电机带动滑动块通过齿轮和齿条在工字钢上运动，从而实现滑动块在x、y方向的运动；减速带刹车电机带动滑动块运动的速度通过数据线传送到控制系统，控制系统根据实际试验需求对减速带刹车电机的运动速度和运动轨迹进行调整；竖向位移控制系统采用无线控制的卷帘机，卷帘机的一端固定在滑动块上，能根据需要在水平面上任意运动，另一端通过挂钩与卸砂系统连接，用于调节卸砂系统的竖向位移，激光位移采集系统实时采集卸砂系统的位移数据并输送到控制系统，控制系统根据所采集的位移数据调整卷帘机的工作状态，控制卸砂系统的升高或降低；卸砂系统采用2.5毫米厚钢板做侧板，两块6毫米厚钢板做底板围成卸砂圆桶，底板由两块相同钢板通过螺栓上下连接组成，其中一块钢板与侧板焊接连接，另一块钢板与微型电机相连接，两块钢板上分别沿周向均匀开有圆孔，装砂时两块钢板上的圆孔错开，将卸砂系统关闭；当准备卸砂时，微型电机带动下钢板转动，两块钢板的圆孔相对应，将卸砂系统打开，并根据需要控制打开的圆孔大小进行卸砂；激光位移采集系统由四个微型激光位移计构成，四个微型激光位移计均匀固定在卸砂系统的侧板上，并且安装在同一平面上，微型激光位移计通过测量卸砂系统距卸砂平面的垂直距离确定卸砂系统是否倾斜，从而对卸砂系统进行微调，微型激光位移计将卸砂系统距卸砂平面的垂直距离传给控制系统，控制系统通过调整卸砂系统位移以达到试验所需要的落砂高度进行落砂工作；控制系统采用plc操作控制器，控制系统通过数据采集线分别与水平位移系统、竖向位移系统、激光位移采集系统和外接的计算机连接，外接的计算机采集水平位移系统的运动数据信息、竖向位移系...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊伟，赵国晓，赵彦平，王永洪，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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