本發(fā)明涉及相似材料試件自動(dòng)制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種巖石試件自動(dòng)制作、自動(dòng)壓模和濕度控制下養(yǎng)護(hù)的裝置。

背景技術(shù)：

巖石力學(xué)的性質(zhì)對(duì)采礦工程、土木工程以及石油工程等都有著重要的影響，在地下工程所處的巖層環(huán)境中普遍存在著各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)面，對(duì)巖體力學(xué)性能造成不同程度的影響，給地下工程的穩(wěn)定控制帶來很大難度和不確定性。而巖石的力學(xué)性質(zhì)需要巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)來確定，研究原巖石的取樣比較復(fù)雜，所以采取相似材料的配比來模擬原巖石的各種力學(xué)性能，掌握相似材料的力學(xué)性能變化規(guī)律，對(duì)地下工程穩(wěn)定的控制具有很重要的意義。

研究相似材料的試件的破壞是掌握原巖石力學(xué)性能變化規(guī)律的重要手段，針對(duì)這些問題，前人做過不少試件模具，但是在制作巖石相似材料試件時(shí)，需要的工具和材料繁多，傳統(tǒng)的制作涉及到多個(gè)獨(dú)立的裝置，這樣一來，各個(gè)環(huán)節(jié)由人工來操作，容易造成試件材料的散落，因而導(dǎo)致制作的不精確。養(yǎng)護(hù)試件時(shí)，試件容易受外界濕度變化的影響，難以達(dá)到影響因素的單一控制。這樣既增加了制作試件的時(shí)間和成本，從而又增加了數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的難度。

在做實(shí)驗(yàn)時(shí)試件的力學(xué)性能等離散型較大，因此設(shè)計(jì)巖石試件自動(dòng)制作裝置和養(yǎng)護(hù)裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置不足，相似材料攪拌過程中材料的散落難以控制，試件在養(yǎng)護(hù)過程中濕度難以控制，試件制作效率低，人工費(fèi)力等缺點(diǎn)。采用巖石試件自動(dòng)制作裝置解決材料散落人工難以操作的難題，養(yǎng)護(hù)裝置解決試件養(yǎng)護(hù)過程中濕度難以控制。實(shí)現(xiàn)試件制作中材料精度可以控制和養(yǎng)護(hù)中濕度也可以控制降低人力消耗，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種巖石試件自動(dòng)制作和養(yǎng)護(hù)裝置，其特征在于：包括試件箱、保濕箱、模具、攪拌桶、攪拌葉、攪拌桿、電動(dòng)機(jī)(攪拌)、伺服電機(jī)、立柱、橫梁、絲杠、光杠、螺母、液壓缸、弧形夾、液壓壓頭、連接桿(攪拌)、液壓泵、連接桿(液壓泵)、油管(1)、油管(2)、電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))、齒條、工作臺(tái)、濕度控制器、模具底座、濕度傳感器、模具、控制面板、水霧噴頭、模具支架按照下面所述裝配連接在一起。

所述試件箱和保濕箱前面做成可視區(qū)，控制面板固定連接在試件箱的前面、濕度控制器固定連接在保濕箱的前面。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是所述試件箱和保濕箱為試件制備、脫膜或養(yǎng)護(hù)等過程提供一個(gè)穩(wěn)定或恒濕的環(huán)境。

所述立柱焊接在試件箱的右側(cè)，立柱做成兩側(cè)上部為矩形截空部分，立柱的左右兩側(cè)掏空部分通過軸承把絲杠、光杠固定在立柱上，橫梁通過螺母副與絲杠、光杠配合在一起，伺服電機(jī)通過軸承與絲杠連接。

采用上述的技術(shù)方案的有益效果是所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠的旋轉(zhuǎn)，絲杠的旋轉(zhuǎn)通過螺母副變成橫梁的上下移動(dòng)。

所述攪拌器包括攪拌桿、攪拌葉、攪拌桶，攪拌桶做成下方開成階梯孔，攪拌桶通過弧形夾焊接固定在立柱上。攪拌桿也做成階梯臺(tái)，攪拌桿位于攪拌桶中心，攪拌桿和攪拌桶緊密配合，攪拌桿和攪拌葉固定在攪拌桿上，電動(dòng)機(jī)(攪拌)通過聯(lián)軸器與攪拌桿連接，電動(dòng)機(jī)通過連接桿一端通過螺栓連接在橫梁上，另一端通過螺絲螺母連接電動(dòng)機(jī)(攪拌)。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是所述攪拌器通過電動(dòng)機(jī)(攪拌)、攪拌桿、攪拌葉配合，攪拌葉旋轉(zhuǎn)用于對(duì)模型材料的均勻攪拌，并在攪拌均勻后通過橫梁的上移帶動(dòng)攪拌桿上移，攪拌桿和攪拌桶脫離實(shí)現(xiàn)卸料入模具。

所述的工作臺(tái)做成半“工”字型，兩個(gè)支座、一個(gè)工作面為一體，工作面兩端有兩個(gè)限位開關(guān)，工作面加工成燕尾型，工作面中間切除。工作臺(tái)通過兩個(gè)支座焊接在試件箱的底部，齒條通過螺栓裝配在工作臺(tái)中空面的前側(cè)，模具底座下方做成燕尾槽，工作臺(tái)和模具底座通過燕尾槽之間的配合裝配在一起。限位開關(guān)焊接在工作臺(tái)的一側(cè)，電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))固定在模具底座上，電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪和齒條配合，電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))旋轉(zhuǎn)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪的旋轉(zhuǎn)通過齒輪齒條副變?yōu)槟＞叩鬃闹本€運(yùn)動(dòng)。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是所述工作臺(tái)有燕尾槽型軌道，直線工作臺(tái)和模具底座通過燕尾槽配合，模具底座可以沿著工作臺(tái)滑動(dòng)，電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))、模具底座、齒條可以實(shí)現(xiàn)共同運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正反旋轉(zhuǎn)通過齒輪齒條副變成直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。直線工作臺(tái)左右兩個(gè)限位器可以控制模具底座最大位移，防止運(yùn)動(dòng)超過量程。工作臺(tái)面上設(shè)置定位器實(shí)現(xiàn)模具底座的精確定位。

所述的模具通過模具底座上預(yù)制的階梯孔配合在一起，模具下方凸臺(tái)和孔的上部為過渡配合。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是模具可以實(shí)現(xiàn)隨意裝卸，還可以實(shí)現(xiàn)模具和模具底座的準(zhǔn)確定心。

所述的液壓缸和連接桿一端通過螺絲螺母連接在一起，連接桿的另一端通過螺栓連接固定試件箱的頂部，油管(1)、油管(2)和液壓缸、液壓站都通過管連接配合在一起，液壓壓頭通過和液壓缸軸通過自身凸凹配合連接在一起。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是所述的液壓壓頭設(shè)計(jì)成半球狀，這樣壓頭可以實(shí)現(xiàn)調(diào)心作用，防止壓頭壓試件時(shí)軸心發(fā)生偏移，從而產(chǎn)生模具對(duì)壓頭作用力，所述支座焊接在保溫箱左側(cè)頂部，液壓壓頭通過螺栓連接固定在支座上。

所述的模具支架焊接在保濕箱的底部，水霧噴頭通過螺栓固定在保濕箱頂部，濕度傳感器焊接在保濕箱頂部，濕度控制器放置在保濕箱右側(cè)。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是所述的濕度傳感器可以根據(jù)保濕箱的濕度情況來調(diào)整水霧噴頭來使保濕箱的濕度控制在穩(wěn)定的范圍。

由于采取了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石相似材料試件的自動(dòng)攪拌、自動(dòng)卸料，并自動(dòng)壓實(shí)模型材料，可以在試件箱精確地制作巖石的相似材料試件，避免材料的攪拌不勻以及攪拌試件時(shí)產(chǎn)生的粉塵可能傷害人的身體健康。在同一濕度下養(yǎng)護(hù)模型試件，可以保證養(yǎng)護(hù)濕度的統(tǒng)一性，更加保證試件制作的精確性。這些操作都是同一條件下自動(dòng)完成，可以節(jié)約人力消耗，滿足試件對(duì)濕度的要求，可以解決模型試件制作過程中壓模時(shí)壓力不一和養(yǎng)護(hù)時(shí)濕度不一等一系列有人工或環(huán)境引起的模型試件的離散性較大的問題。

附圖說明：

圖1一種巖石試件自動(dòng)制作和養(yǎng)護(hù)裝置等軸側(cè)視圖

圖2一種巖石試件自動(dòng)制作和養(yǎng)護(hù)裝置正視圖

圖3工作臺(tái)裝配圖

圖4液壓壓頭裝置圖

圖5攪拌系統(tǒng)圖

圖6攪拌桶

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明

參見圖1，一種巖石試件自動(dòng)制作和養(yǎng)護(hù)裝置，其特征在于：包括試件箱1、保濕箱21、模具10、攪拌桶9、攪拌葉31、攪拌桿7、電動(dòng)機(jī)(攪拌)6、伺服電機(jī)30、立柱3、橫梁4、絲杠2、光杠32、液壓缸27、弧形夾8、液壓壓頭25、連接桿(攪拌)5、液壓泵27、連接桿(液壓泵)26、油管(1)23、油管(2)24、電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))15、齒條16、工作臺(tái)22、濕度控制器33、模具底座11、濕度傳感器28、模具10、控制面板34、水霧噴頭29、模具支架17按照下面所述裝配連接在一起。

所述試件箱和保濕箱前面做成可視區(qū)，控制面板固定連接在試件箱的前面、濕度控制器固定連接在保濕箱的前面。

所述立柱焊接在試件箱的右側(cè)，立柱做成兩側(cè)上部為矩形截空部分，立柱的左右兩側(cè)掏空部分通過軸承把絲杠、光杠固定在立柱上，橫梁通過螺母副與絲杠、光杠配合在一起，伺服電機(jī)通過軸承與絲杠連接。

所述攪拌器包括攪拌桿、攪拌葉、攪拌桶，攪拌桶做成下方開成階梯孔，攪拌桶通過弧形夾焊接固定在立柱上。攪拌桿也做成階梯臺(tái)，攪拌桿位于攪拌桶中心，攪拌桿和攪拌桶緊密配合，攪拌桿和攪拌葉固定在攪拌桿上，電動(dòng)機(jī)(攪拌)通過聯(lián)軸器與攪拌桿連接，電動(dòng)機(jī)通過連接桿一端通過螺栓連接在橫梁上，另一端通過螺絲螺母連接電動(dòng)機(jī)(攪拌)。

所述的工作臺(tái)做成半“工”字型，兩個(gè)支座、一個(gè)工作面為一體，工作面兩端有兩個(gè)限位開關(guān)，工作面加工成燕尾型，工作面中間切除。工作臺(tái)通過兩個(gè)支座焊接在試件箱的底部，齒條通過螺栓裝配在工作臺(tái)中空面的前側(cè)，模具底座下方做成燕尾槽，工作臺(tái)和模具底座通過燕尾槽之間的配合裝配在一起。限位開關(guān)焊接在工作臺(tái)的一側(cè)，電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))固定在模具底座上，電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))的轉(zhuǎn)動(dòng)通過齒輪和齒條配合，電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))旋轉(zhuǎn)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪的旋轉(zhuǎn)通過齒輪齒條副變?yōu)槟＞叩鬃闹本€運(yùn)動(dòng)。

所述的模具通過模具底座上預(yù)制的階梯孔配合在一起，模具下方凸臺(tái)和孔的上部為過渡配合。

所述的液壓缸和連接桿一端通過螺絲螺母連接在一起，連接桿的另一端通過螺栓連接固定試件箱的頂部，油管(A)、油管(B)和液壓缸、液壓站都通過管連接配合在一起，液壓壓頭通過和液壓缸軸通過自身凸凹配合連接在一起。

所述的模具支架焊接在保濕箱的底部，水霧噴頭通過螺栓固定在保濕箱頂部，濕度傳感器焊接在保濕箱頂部，濕度控制器放置在保濕箱右側(cè)。

具體操作步驟；把稱好的相似材料倒入試件箱內(nèi)的攪拌器中進(jìn)行攪拌，攪拌葉設(shè)計(jì)成螺旋狀保證材料均勻攪拌，經(jīng)過均勻攪拌后，電動(dòng)機(jī)-絲杠螺母-橫梁-攪拌桿位移上移，攪拌器內(nèi)的材料倒入模具中，模具來裝盛相似材料，例如石蠟、沙子、水泥等；模具裝好材料后，由電動(dòng)機(jī)(工作臺(tái))帶動(dòng)工作臺(tái)-齒條-模具底座-模具做直線運(yùn)動(dòng)，模具底座和裝有材料的模具運(yùn)動(dòng)到液壓壓頭下，由液壓缸的進(jìn)出油控制液壓壓頭的上下移動(dòng)進(jìn)行壓實(shí)；模具底座裝有位置傳感器能進(jìn)行精確定位，壓實(shí)完成后把裝有相似材料的模具拿到保濕箱中進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上，但并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。