一种智能化模型箱制样装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能化模型箱制样装置，属于试验设备技术领域。其包括承台，所述承台上固定连接有支撑滑杆，承台上设置有模型箱，模型箱内部设置有土层，土层上设置有承压板，承压板上设置有压力传感器，承压板与静压板承载滑杆固定连接，承压板上设置有击实用配重块，击实用配重块上设置有击实功升降器，击实用配重块和击实功升降器均套在静压板承载滑杆上，静压板承载滑杆上设置有位移传感器，承台内设旋转台，旋转台的底部设置有旋转控制器，模型箱设置在旋转台上。本实用新型专利技术可以提高试验结果的准确性，可获得均匀的物理模型。

An intelligent sample making device of model box

【技术实现步骤摘要】
一种智能化模型箱制样装置
本技术属于试验设备
，具体指一种智能化模型箱制样装置。
技术介绍
目前测试岩土体力学特性的技术手段众多，包括室内试验、物理模型试验以及现场大型模拟试验以及监测试验等。其中，物理模型试验是通过设置模型箱，按照现场研究对象尺寸设置研究对象，基于模型箱中布置的传感器测试岩土体在渗流场、应力场以及温度场等作用下的力学特性、水理特性以及物理特性和化学特性等。与室内试验相比，能够突破现行室内试验尺寸效应的影响，反应实际问题中具有突出的可反演特性，与现场大型模拟试验和监测试验相比，具有费用低、可重复性高的典型优势。目前使用的物理模型试验中，模型箱中制作模型是整个模型试验中关键环节之一，模型的均匀性直接关系到模型试验数据的可靠性。通常制作模型中，采用的压实土样方法有人工踩实、通过模板压实以及机械夯实。对于大型的模型箱试验，上述方法中人工踩实和机械夯实使用较多，对于小型模型箱试验，模板压实方法采用较多。但上述三种方法在制作模型中均存在一定的问题，导致制作的物理模型均匀性方面存在一定的差异性，影响最终试验结果的准确性。现有技术中的人工踩实法和机械夯实法，存在的主要问题是不同的工人踩实后的模型不均匀，机械夯实法中，夯实头位置不同，制作的模型也不均匀，由于模型箱中的模型大多基于分层法进行制作，不同层位的不均匀性最终引起整个模型不均匀。现有技术方法中，模板压实法，通常在土层上放置模板，后在模板上堆载重物，通过重物压实土层，如此反复进行模型制作。该方法中，制作荷载砂带以及堆载过程中都需要一定的人力，成本较高，且堆载压实中，每一层土层的具体压缩值和压力不能够准确测试，引起压实稳定标准无法精确确定。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种智能化模型箱制样装置，可以获得较为均匀的物理模型，提高试验结果的准确性；可以实时监测压实土层的压缩量和压力，可准确掌握土层压实值目标值时的各项参数，利用同一批参数进行后期不同土层压实，可获得均匀的物理模型。本技术通过以下技术手段解决上述技术问题：本技术的一种智能化模型箱制样装置，其包括承台，所述承台上固定连接有支撑滑杆，承台上设置有模型箱，模型箱内部设置有土层，土层上设置有承压板，承压板上设置有压力传感器，承压板与静压板承载滑杆固定连接，承压板上设置有击实用配重块，击实用配重块上设置有击实功升降器，击实用配重块和击实功升降器均套在静压板承载滑杆上，静压板承载滑杆上设置有位移传感器，承台内设旋转台，旋转台的底部设置有旋转控制器，模型箱设置在旋转台上，压力传感器、击实功升降器、位移传感器、静压升降总控器以及承台中的旋转控制器均通过数据线与数据采集器连接，数据采集器通过数据线与计算机连接。所述计算机控制击实功升降器、静压升降总控器和旋转控制器。所述支撑滑杆与静压升降总控器通过滑动轴承连接，静压板承载滑杆与击实功升降器之间也通过滑动轴承连接。本专利的承台内设旋转装置，可以通过升降器控制模型箱全方位旋转，确保所制模型的均匀性。支撑滑杆与静压升降总控器通过滑动轴承连接，静压板承载滑杆与击实功升降器之间也通过滑动轴承连接。压力传感器、击实功升降器、位移传感器、静压升降总控器以及承台中的旋转控制器均通过数据线与数据采集器连接，数据采集器通过数据线与计算机相连接。计算机主要功能包括压力数据以及位移数据的实时监测和采集，通过计算机可以控制击实功升降器、静压升降总控器、承台内旋转控制器。本专利中的装置，可以采用静压法进行制样，采用静压升降总控器、承压板承载滑杆以及承压板进行模型制作。也可以采用击样法进行模型制作，通过击实功升降器结合静压法中配套装置，通过计算机控制击实用配重块升降高度进行击实制样。本专利技术中的装置可以根据模型箱尺寸具体定制合适尺寸的制样装置，即该装置的尺寸可以根据实际需要进行调整，且整个过程实现了自动化操作。本专利通过设置一种模型箱土层压实装置，解决现有技术中人工踩实法和机械夯实法中制样不均匀问题，获得相对均匀的模型。本专利通过设置一种模型箱土层压实装置，解决现有技术中模板压实法中，堆载成本高以及无法获得压实土层压缩量以及压力精确测量问题，基于该装置中的应力传感器和位移传感器能够精确测量压实土层压缩量以及实时监测压力的大小，准确掌握土层压实稳定的时间节点。本技术的有益效果：通过本专利中的装置，可以获得较为均匀的物理模型，提高试验结果的准确性；通过本专利中的装置，可以实时监测压实土层的压缩量和压力，可准确掌握土层压实值目标值时的各项参数，利用同一批参数进行后期不同土层压实，可获得均匀的物理模型。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述。图1装置整体示意图图2承台示意图具体实施方式以下将结合附图对本技术进行说明，本技术如图1、2所示，一种智能化模型箱制样装置，其包括承台1，所述承台1上固定连接有支撑滑杆2，承台1上设置有模型箱13，模型箱13内部设置有土层5，土层5上设置有承压板3，承压板3上设置有压力传感器4，承压板3与静压板承载滑杆8固定连接，承压板3上设置有击实用配重块6，击实用配重块6上设置有击实功升降器7，击实用配重块6和击实功升降器7均套在静压板承载滑杆8上，静压板承载滑杆8上设置有位移传感器9，承台1内设旋转台14，旋转台14的底部设置有旋转控制器15，模型箱13设置在旋转台14上，压力传感器4、击实功升降器7、位移传感器9、静压升降总控器10以及承台1中的旋转控制器15均通过数据线16与数据采集器11连接，数据采集器11通过数据线16与计算机12连接。所述计算机12控制击实功升降器7、静压升降总控器10和旋转控制器15。所述支撑滑杆2与静压升降总控器10通过滑动轴承连接，静压板承载滑杆8与击实功升降器7之间也通过滑动轴承连接。本技术的具体实施步骤如下：1、装样。根据预先计算确定的试样密度和含水率等参数，将预先配置好的土样均匀撒在模型箱底部，并利用木铲刮匀。2、静压法制样：打开计算机和整个装置的开关，利用计算机控制静压升降总控器，调整承压板的位置，待承压板刚好与土层接触时停止，此时通过计算机设置一定的压实速率，使得承压板缓慢下降。此时实时观察计算机中压力传感器和位移传感器的示数，待土层厚度达到预定厚度，且压力传感器示数稳定一段时间后即可停止操作，此时让承压板静压一段时间，防止立即卸荷引起回弹，导致模型不均匀。如此反复，进行后面土层的压制，该过程中需要注意土层之间需要打毛处理，消除界面之间的影响。3、击样法制样：打开计算机和整个装置的开关，利用计算机控制静压升降总控器，调整承压板的位置，待承压板刚好与土层接触时停止，此时通过计算机控制击实功升降器，初次击实中，击实功升降器控制降低高度，根据需要逐次提高升降高度，待位移传感器中示数显示达到预定土层厚度后可停止操作，此时通过计算机控制，缓慢提升承载板，完成试样制作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化模型箱制样装置，其特征在于：包括承台(1)，所述承台(1)上固定连接有支撑滑杆(2)，承台(1)上设置有模型箱(13)，模型箱(13)内部设置有土层(5)，土层(5)上设置有承压板(3)，承压板(3)上设置有压力传感器(4)，承压板(3)与静压板承载滑杆(8)固定连接，承压板(3)上设置有击实用配重块(6)，击实用配重块(6)上设置有击实功升降器(7)，击实用配重块(6)和击实功升降器(7)均套在静压板承载滑杆(8)上，静压板承载滑杆(8)上设置有位移传感器(9)，承台(1)内设旋转台(14)，旋转台(14)的底部设置有旋转控制器(15)，模型箱(13)设置在旋转台(14)上，压力传感器(4)、击实功升降器(7)、位移传感器(9)、静压升降总控器(10)以及承台(1)中的旋转控制器(15)均通过数据线(16)与数据采集器(11)连接，数据采集器(11)通过数据线(16)与计算机(12)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能化模型箱制样装置，其特征在于：包括承台(1)，所述承台(1)上固定连接有支撑滑杆(2)，承台(1)上设置有模型箱(13)，模型箱(13)内部设置有土层(5)，土层(5)上设置有承压板(3)，承压板(3)上设置有压力传感器(4)，承压板(3)与静压板承载滑杆(8)固定连接，承压板(3)上设置有击实用配重块(6)，击实用配重块(6)上设置有击实功升降器(7)，击实用配重块(6)和击实功升降器(7)均套在静压板承载滑杆(8)上，静压板承载滑杆(8)上设置有位移传感器(9)，承台(1)内设旋转台(14)，旋转台(14)的底部设置有旋转控制器(15)，模型箱(13)设置在旋转台(14)上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，何予之，何安平，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：新型
国别省市：甘肃;62