專利名稱：一種模型材料軟薄層吸附平移裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巖石力學(xué)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉 及一種模型材料軟薄層吸附平 移裝置，廣泛適用于吸附平移模型材料軟薄層。
背景技術(shù)：
在與巖石力學(xué)相關(guān)的地下工程、礦山工程、邊坡工程等領(lǐng)域，大量存在著與沉積巖 巖層有關(guān)的互層復(fù)合巖體力學(xué)問(wèn)題。由于互層復(fù)合巖體是由多種不同屬性、不同厚度、不同 組分并以不同結(jié)合方式按照某種順序組合而成的天然層狀材料，其力學(xué)和變形特性就反映 出了多相不均勻性、各相異性、層間界面力學(xué)性質(zhì)、復(fù)合體力學(xué)效應(yīng)以及力學(xué)性質(zhì)的不匹配 性質(zhì)。在自然界很難找到適合實(shí)驗(yàn)室研究尺寸的互層復(fù)合巖體，物理模擬試驗(yàn)是研究互 層復(fù)合巖體力學(xué)行為的有效方法，已得到國(guó)際巖石力學(xué)領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可。物理模擬試驗(yàn)是 一種巖體介質(zhì)物理力學(xué)特性研究方法，它可以模擬各種復(fù)雜的地質(zhì)條件和邊界條件，能較 全面而又形象地呈現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)與相關(guān)巖土體共同作用下的應(yīng)力和變形機(jī)制、破壞機(jī)理、形 態(tài)及失穩(wěn)階段的全貌。一種研究多互層巖石類介質(zhì)力學(xué)行為的好思路是選擇兩種或者兩種以上的模型 材料，分別對(duì)其切割以形成多個(gè)薄層，將獲得的不同材料的薄層交互疊加粘結(jié)在一起，然后 再針對(duì)這種互層復(fù)合模擬巖體進(jìn)行相關(guān)的巖石力學(xué)試驗(yàn)研究。利用一種制備多互層模型材 料的薄層切割裝置可以獲得試驗(yàn)所需要的薄層，模型材料薄層大多力學(xué)強(qiáng)度比較弱，再加 之其厚度較小，如何將這些模型材料材料薄層疊加在一起，并且保證在疊加移動(dòng)過(guò)程中薄 層不會(huì)發(fā)生損傷，是目前互層介質(zhì)模型材料研究中的重要瓶頸。
發(fā)明內(nèi)容為解決目前模型材料軟薄層搬移過(guò)程中的技術(shù)難題，本實(shí)用新型的目的在于提供 了一種模型材料軟薄層吸附平移裝置，該裝置操作方便，可調(diào)節(jié)性好，可以較平穩(wěn)搬移模型 材料薄層，有效避免了軟薄層因搬移產(chǎn)生損傷。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種模型材料軟薄層吸附平移裝置主要包括吸塵器、鋼絲軟管、吸附盤(pán)框架、多 孔板、把手、氣流閥，其特征是吸塵器通過(guò)鋼絲軟管與氣流閥相連，氣流閥與吸附盤(pán)框架相 連，吸附盤(pán)框架通過(guò)螺釘與多孔板相連。所述的吸附盤(pán)框架與多孔板相連，在吸附盤(pán)框架其內(nèi)形成一個(gè)空腔，空腔內(nèi)的氣 體經(jīng)氣流閥及鋼絲軟管后，可被吸入吸塵器。所述的多孔板在沖孔后仍能保持較高的平整度及剛度，在通過(guò)螺釘與吸附盤(pán)框架 連接后其表面仍然是平整的，保證了裝置有較大的吸附能力也避免了吸附過(guò)程中損傷軟薄層。吸附盤(pán)框架、多孔板、把手、氣流閥共同組成的裝置稱為吸附盤(pán)。吸附盤(pán)框架使用五塊鋁合金板焊接成底部開(kāi)口的長(zhǎng)方體盒子。其底部通過(guò)六個(gè)螺釘與多孔板裝配后形成一 個(gè)長(zhǎng)方體空腔，空腔有利于調(diào)節(jié)氣體的流動(dòng)方式、平衡氣壓。鋁合金材質(zhì)有利于減輕吸附盤(pán) 的重量，方便平移。吸附盤(pán)框架上部中心部位鉆孔并焊接螺母后，通過(guò)中空雙頭螺栓及與氣 流閥相連，氣流閥用于調(diào)節(jié)吸塵器吸入氣體的流量，避免在吸附模型材料薄層過(guò)程中因氣 流過(guò)大造成薄層的損傷。吸附盤(pán)上部焊接一對(duì)把手，方便手動(dòng)平移吸附盤(pán)。吸附盤(pán)通過(guò)鋼絲軟管與吸塵器相連。鋼絲軟管由于在其管壁內(nèi)鑲有螺旋狀鋼絲， 因此可以承受較大的吸力，不會(huì)在吸氣過(guò)程中被吸扁。選用多檔位型吸塵器以方便試驗(yàn)過(guò) 沖中調(diào)節(jié)吸氣速率，其吸氣口改裝為可與鋼絲軟管相連的結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)吸塵器檔位及氣流閥，使得吸附盤(pán)內(nèi)形成一定壓力的低壓區(qū)，可 將模型材料軟薄層平穩(wěn)地吸附并搬移。本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)有1)平移過(guò)程中可很好地保護(hù)軟薄層不受損傷；2)可調(diào)節(jié)性好，操作方便。通過(guò)調(diào)節(jié)吸塵器檔位及氣流閥兩種方式，可方便地調(diào)節(jié) 氣流大小，滿足多種厚度的軟薄層吸附平移要求；3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，成本低廉。

圖1為一種模型材料軟薄層吸附平移裝置的裝配形式示意圖。圖2為一種模型材料軟薄層吸附平移裝置的吸附盤(pán)的仰視圖。圖3為一種模型材料軟薄層吸附平移裝置的吸附盤(pán)框架與篩板連接方式的拆分 剖視圖。圖3A為一種模型材料軟薄層吸附平移裝置的吸附盤(pán)框架螺孔局部剖視圖。圖3B為一種模型材料軟薄層吸附平移裝置的篩板通孔局部剖視圖。圖3C為一種模型材料軟薄層吸附平移裝置的螺釘圖。圖中1_吸塵器(普通吸塵器)；2-鋼絲軟管；3-吸附盤(pán)框架；4-多孔板；5-把 手；6-氣流閥；7-螺釘。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖圖1、圖2及圖3對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述一種模型材料軟薄層吸附平移裝置，主要包括吸塵器1、鋼絲軟管2、吸附盤(pán)框架 3、多孔板4、把手5、氣流閥6。吸附盤(pán)框架3、多孔板4及把手5共同組成的裝置稱為吸附盤(pán)。吸附盤(pán)框架3使用五塊鋁合金板焊接成底部開(kāi)口的長(zhǎng)方體盒子。其底部通過(guò)六個(gè) 螺釘7與多孔板4裝配后形成一個(gè)長(zhǎng)方體空腔，空腔有利于調(diào)節(jié)氣體的流動(dòng)方式、平衡氣 壓。鋁合金材質(zhì)有利于減輕吸附盤(pán)的重量，方便平移。吸附板框架3與多孔板4裝配形式 的局部拆分剖視圖如圖3A、圖3B及圖3C所示，多孔板4的連接孔應(yīng)為圖3B中所示的階梯 型孔，其目的是螺釘7擰入吸附框架3后，螺釘7的頭部不會(huì)漏在多孔板4的外部，以保證 多孔板4的平整性，使得試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)因氣體的過(guò)多泄露導(dǎo)致無(wú)法吸取模型材料薄層。吸附盤(pán)框架3上部中心部位鉆孔并焊接螺母后，通過(guò)中空雙頭螺栓及與氣流閥6
4相連，氣流閥6用于調(diào)節(jié)吸塵器1吸入氣體的流量，避免在吸附模型材料薄層過(guò)程中因氣流 過(guò)大造成薄層的損傷。吸附盤(pán)上部焊接一對(duì)把手5，方便手動(dòng)平移吸附盤(pán)。多孔板4的沖孔方式如圖2所示，沖孔完成后，仍能保持該板主體框架的完整性及 剛度，在吸附軟薄層的過(guò)程中，軟薄層不會(huì)因彎曲變形受到損傷。吸附盤(pán)通過(guò)鋼絲軟管2與吸塵器1相連。鋼絲軟管2由于在其管壁內(nèi)鑲有螺旋狀 鋼絲，因此可以承受較大的吸力，不會(huì)在吸氣過(guò)程中被吸扁。選用多檔位型吸塵器1以方便 試驗(yàn)過(guò)沖中調(diào)節(jié)吸氣速率，其吸氣口改裝為可與鋼絲軟管2相連的結(jié)構(gòu)。一個(gè)典型的模型材料軟薄層吸附平移操作過(guò)程如下1)使吸附盤(pán)底部的多孔板4與長(zhǎng)方形模型材料薄層的表面接觸；2)調(diào)節(jié)吸塵器1檔位與氣流閥6，直到可以安全地吸起模型材料薄層；3)平移模型材料薄層到試驗(yàn)需要的位置，關(guān)閉吸塵器1將模型材料薄層平穩(wěn)放 下。
權(quán)利要求一種模型材料軟薄層吸附平移裝置，該裝置包括吸塵器(1)、鋼絲軟管(2)、吸附盤(pán)框架(3)、氣流閥(6)，其特征是吸塵器(1)通過(guò)鋼絲軟管(2)與氣流閥(6)相連，氣流閥(6)與吸附盤(pán)框架(3)相連，吸附盤(pán)框架(3)與多孔板(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模型材料軟薄層吸附平移裝置，其特征在于所述的吸 附盤(pán)框架(3)與多孔板(4)相連，在附盤(pán)框架(3)內(nèi)部形成空腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模型材料軟薄層吸附平移裝置，其特征在于所述的吸 附盤(pán)框架(3)通過(guò)螺釘(7)與多孔板(4)相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種模型材料軟薄層吸附平移裝置，該裝置包括吸塵器、鋼絲軟管、吸附盤(pán)框架、多孔板、把手及氣流閥，其特征是吸塵器通過(guò)鋼絲軟管與氣流閥相連，氣流閥與吸附盤(pán)框架相連，吸附盤(pán)框架通過(guò)螺釘與多孔板相連；吸附盤(pán)框架與多孔板圍成的空腔內(nèi)的氣體，經(jīng)氣流閥及鋼絲軟管后，可被吸入吸塵器；多孔板有較高的平整度及剛度，從而保證裝置有較大的吸附能力，也避免了吸附過(guò)程中損傷軟薄層。該裝置操作方便，可調(diào)節(jié)性好，可以較平穩(wěn)搬移模型材料薄層，有效避免了軟薄層因搬移產(chǎn)生損傷。
文檔編號(hào)G01N1/28GK201611320SQ20102011611
公開(kāi)日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者張桂民, 施錫林, 李銀平, 楊春和 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所