本实用新型专利技术涉及一种双向颗粒流动光弹实验装置，属于流动光弹实验技术领域。该装置主要由水平电动缸、承载框架、试样方容器、机柜、垂直电动缸、活动透镜支架、活动道管导轨组成。运用于散体颗粒在流动过程中的力链结构的演化与作用的研究，非常方便的观察到散体颗粒受到不同外界荷载条件下的力链演化情况。结合后期数字图像的提取分析，为研究颗粒大范围流动过程中诸如顶煤运移、金属放矿、储藏骨料、地质碎屑流动等的力链形成机制以及成拱规律提供实验依据。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于流动光弹实验
，特别涉及一种双向颗粒流动光弹实验装 置。
技术介绍
近年来综放开采技术以颗粒介质为对象的科学与工程问题日益突出，包括综放开 采放顶煤运移、金属放矿、储藏骨料、地质碎肩流动特征等取得了可观的研宄成果，多数学 者认为颗粒在流动过程中颗粒间存在力链空间作用，结构体系力的空间内在关系与力链机 制联系起来理论还尚未成熟。光弹性实验主要是研宄特定双折射材料在受力条件下所呈现 处的特定光性的实验，其能够在不破坏材料内部结构的基础上，清晰展现出应力条纹，结合 数字图像处理技术，可以对材料中的应力路径进行提取，实现散体颗粒力链演化过程可视 化分析。 应用光弹性实验这一优点，将其运用到散体颗粒在流动过程中的力链结构的演化 与作用，能够非常方便的观察到散体颗粒受到不同外界荷载条件下的力链演化情况。结合 后期数字图像的提取分析，为研宄颗粒大范围流动过程中诸如顶煤运移、金属放矿、储藏骨 料、地质碎肩流动等的力链形成机制以及成拱规律提供实验依据。
技术实现思路
本技术主要通过双向颗粒流动光弹实验装置，对谷仓仓料存储、铁路碎石路 基、岩土工程材料、地下固体资源如金属及煤矿、边坡等由散体颗粒为主要组成介质在流动 过程中的光弹力链中进行实验室模拟，贴近实际、灵活、多元化反应实际工程情况，并为以 散体颗粒为主的工程情况的深入研宄提供基础实验装置。 本技术通过下述技术方案实现：一种双向颗粒流动光弹实验装置，其特征在 于由水平电动缸、承载框架、试样方容器、机柜、垂直电动缸、活动透镜支架、活动道管导轨 组成； 其中水平电动缸与垂直电动缸分别固定在承载框架垂直和水平方向上，承载框 架中间固定着试样方容器，承载框架置于机柜上方； 活动透镜支架在活动道管导轨上，在承载框架的正前方和正后方分别固定两个活 动道管导轨； 试样方容器由玻璃框下部边沿固定水平承载框和竖直方向一边边沿固定垂直承 载框，在水平承载框上设有水平通心槽，水平钢挡板覆盖在水平通心槽上方，在垂直承载 框上设有垂直通心槽，垂直钢挡板覆盖在垂直通心槽上方。 所述承载框架的一边是圆立柱形，能支撑实验力，并能用于试样方容器的门轴。 所述水平电动缸和垂直电动缸都是由电机带动的加载缸，加载缸推动活塞杆，活 塞杆前端与钢板衔接。 所述试样方容器中水平钢挡板和垂直钢挡板数量相同，能根据不同的实验设计需 要的不同颗粒流的流动形式选择不同的挡板开启与关闭的组合。 所述活动透镜支架能在活动道管导轨上任意移动，通过拧动圆把手锁紧。本实用 新型的上述技术方案的有益效果如下： 本技术的一种双向颗粒流动光弹实验装置，根据实验不同颗粒流动要求，对 钢钢板进行开启与闭合，以达到两个方向颗粒释放组合。这里颗粒释放的过程由于底部与 侧面是两个方向相互独立，顾既可以对底部进行独立操作，也可以对侧面进行单独操作，亦 可以两个方向组合操作。【附图说明】 图1为本技术的颗粒双向流动光弹实验设备主视图； 图2为本技术的颗粒双向流动光弹实验设备左视图； 图3为试样方容器（1-3)示意图； 图4为试样方容器（1-3)中A-A剖面图。 1-1水平电动缸、1-2承载框架、1-3试样方容器、2-1机柜、2-2垂直电动缸、2-3活 动透镜支架、2-4活动道管导轨、3-1水平通心槽、3-2水平钢挡板、3-3水平承载框、4-1垂直 承载框、4-2垂直钢挡板、4-3垂直通心槽、P-I玻璃框。【具体实施方式】 为使本技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 及具体实施例进行详细描述。 本技术针对散体颗粒为主要组成介质在流动过程中的光弹力链中进行实验 室模拟，提供了一种双向颗粒流动光弹实验装置。 如图1、2所示，该装置包括水平电动缸1-1、承载框架1-2、试样方容器1-3、机柜 2-1、垂直电动缸2-2、活动透镜支架2-3、活动道管导轨2-4 ; 其中水平电动缸1-1与垂直电动缸2-2分别固定在承载框架1-2垂直和水平方向 上，承载框架1-2中间固定着试样方容器1-3,承载框架1-2置于机柜2-1上方； 活动透镜支架2-3在活动道管导轨2-4上，在承载框架1-2的正前方和正后方分 别固定两个活动道管导轨2-4。 如图3、4所示，试样方容器1-3由玻璃框P-I下部边沿固定水平承载框3-3和竖 直方向一边边沿固定垂直承载框4-1，在水平承载框3-3上设有水平通心槽3-1，水平钢挡 板3-2覆盖在水平通心槽3-1上方，在垂直承载框4-1上设有垂直通心槽4-3,垂直钢挡板 4-2覆盖在垂直通心槽4-3上方。 所述承载框架1-2的一边是圆立柱形，能支撑实验力，并能用于试样方容器1-3的 门轴。 所述水平电动缸1-1和垂直电动缸2-2都是由电机带动的加载缸，加载缸推动活 塞杆，活塞杆前端与钢板衔接。 所述试样方容器1-3中水平钢挡板3-2和垂直钢挡板4-2数量相同，能根据不同 的实验设计需要的不同颗粒流的流动形式选择不同的挡板开启与关闭的组合。 所述活动透镜支架2-3能在活动道管导轨2-4上任意移动，通过拧动圆把手锁紧。 本技术装置在盛颗粒容器法相和切向加载的条件下，将加载框其余两侧即底 部与侧面开通3cm，然后在水平方向用长5cm垂直向为高5cm，宽度与承载框相同的共11个 钢板垂直方向11个作为支挡结构。为研宄问题方便，标记底部水平方向靠近切向加载钢片 的钢挡板记为1#，则依顺序至水平向最后块挡板记为11#。同理，垂直方向近法相加载钢 片的钢挡板记为A#，则依顺序至垂直方向最后块挡板记为K#。其水平与垂直共11个挡板相 互之间无约束，可以自由开启与关闭，因此根据试验得不同需要进行组合，计算公式如下：【主权项】1. 一种双向颗粒流动光弹实验装置，其特征在于由水平电动缸（1-1)、承载框架 (1-2)、试样方容器（1-3)、机柜（2-1)、垂直电动缸（2-2)、活动透镜支架（2-3)、活动道管导 轨（2-4)组成； 其中水平电动缸（1-1)与垂直电动缸（2-2)分别固定在承载框架（1-2)垂直和水平方 向上，承载框架（1-2)中间固定着试样方容器（1-3)，承载框架（1-2)置于机柜（2-1)上方； 活动透镜支架（2-3)在活动道管导轨（2-4)上，在承载框架（1-2)的正前方和正后方 分别固定两个活动道管导轨（2-4); 试样方容器（1-3)由玻璃框（P-I)下部边沿固定水平承载框（3-3)和竖直方向一边 边沿固定垂直承载框（4-1)，在水平承载框（3-3)上设有水平通心槽（3-1)，水平钢挡板 (3-2)覆盖在水平通心槽（3-1)上方，在垂直承载框（4-1)上设有垂直通心槽（4-3)，垂直 钢挡板（4-2)覆盖在垂直通心槽（4-3)上方。2. 根据权利要求1所述的双向颗粒流动光弹实验装置，其特征在于：所述承载框架 (1-2)的一边是圆立柱形，能支撑实验力，并能用于试样方容器（1-3)的门轴。3. 根据权利要求1所述的双向颗粒流动光弹实验装置，其特征在于：所述水平电动缸 (1-1)和垂直电动缸（2-2)都是由电机带动的加载缸，加载缸推动活塞杆，活塞杆前端与 钢板衔接。4. 根据权利要求1所述的双向颗粒流动光弹实验装置，其特征在于：所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双向颗粒流动光弹实验装置，其特征在于由水平电动缸(1‑1)、承载框架(1‑2)、试样方容器(1‑3)、机柜(2‑1)、垂直电动缸(2‑2)、活动透镜支架(2‑3)、活动道管导轨(2‑4)组成；其中水平电动缸(1‑1)与垂直电动缸(2‑2)分别固定在承载框架(1‑2)垂直和水平方向上，承载框架(1‑2)中间固定着试样方容器(1‑3)，承载框架(1‑2)置于机柜(2‑1)上方；活动透镜支架(2‑3)在活动道管导轨(2‑4)上，在承载框架(1‑2)的正前方和正后方分别固定两个活动道管导轨(2‑4)；试样方容器(1‑3)由玻璃框(P‑1)下部边沿固定水平承载框(3‑3)和竖直方向一边边沿固定垂直承载框(4‑1),在水平承载框(3‑3)上设有水平通心槽(3‑1)，水平钢挡板(3‑2)覆盖在水平通心槽(3‑1)上方,在垂直承载框(4‑1)上设有垂直通心槽(4‑3)，垂直钢挡板(4‑2)覆盖在垂直通心槽(4‑3)上方。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王金安，庞伟东，梁超，韩现刚，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。