本实用新型专利技术公开了一种透明裂隙岩体模型制备系统,主要涉及裂隙岩体模型制作技术领域。包括CT扫描装置、控制装置、模型制作装置,所述模型制作装置包括机架,所述机架上设有双喷头3D打印机、浸泡槽,所述浸泡槽内设有支撑板,所述支撑板的顶部设有打印平台,所述支撑板上对称设有丝母,所述浸泡槽内设有丝杠,其中一个所述丝杠的顶部设有驱动电机,所述浸泡槽内设有水位传感器。本实用新型专利技术的有益效果在于:它能够快速的完成裂隙岩体模型的制备,能够在模型打印完毕后自动进行浸泡,能够减少转运过程,能够节约人力与时间,能够对浸泡槽进行加热,能够加快水溶性材料的溶解速度,能够减少裂隙岩体模型制备所需的时间,能够提高工作效率。
【技术实现步骤摘要】
一种透明裂隙岩体模型制备系统
本技术涉及裂隙岩体模型制作
,具体是一种透明裂隙岩体模型制备系统。
技术介绍
裂隙岩体是一种经历长期地质改造作用过的,包含众多不同规模和特征的裂隙,并赋存于一定物理环境中的各向异性地质体。由于岩块较为坚硬且渗透性较低,岩体的变形主要发生在裂隙中,且裂隙是地下水运动的主要通道。真实的裂隙表面是粗糙起伏不平的,裂隙表面形貌起伏不平将使裂隙岩体中的渗流运动规律十分复杂,其流态可表现为线性层流、非线性层流和非线性紊流等,裂隙的粗糙程度对其渗流特性具有重要影响,因此,研究裂隙岩体复杂结构下渗流情况具有重要意义。传统的裂隙岩体模型的制备系统有两种,一种是岩样直接劈裂形成,此种方式形成的模型裂隙粗糙程度离散性大,不能完全还原实际岩体中的裂隙结构;另一种是通过制作模具后浇注成型,再辅以手工或机加工进行修整,此种方法需要解决许多铸型工艺难题,而且模具费用高、制备周期长。更重要的是,对于复杂的裂隙结构,传统方法难以制备。而且对于传统方法制成的模型,由于其不透明性,无法进行渗流过程的直观观察。随着3D打印的发展,3D打印技术在裂隙岩体模型的制作中也得到了初步应用,目前,常采用的一种方式是:采用CT扫描装置扫描裂隙岩体样品,通过计算机对扫描数据进行处理,获得裂隙岩体样品的三维模型,再利用3D打印机打印,打印时,多采用透明材料打印模型主体,水溶性材料打印裂隙部分,打印完毕后,再将模型放入水槽中浸泡,将水溶性材料溶解,获得裂隙岩体的模型。采用该种方式虽然能够获得高精度透明的裂隙岩体模型,但是,在裂隙岩体模型的制作过程中,3D打印机与浸泡模型的水槽是相互独立的,往往需要在3D打印机上打印完毕后,待模型冷却后,再将模型取下,放入水槽中浸泡,浪费了大量的人力与时间。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种透明裂隙岩体模型制备系统,它能够快速的完成裂隙岩体模型的制备,能够在模型打印完毕后自动进行浸泡,能够减少转运过程,能够节约人力与时间,能够对浸泡槽进行加热,能够加快水溶性材料的溶解速度,能够减少裂隙岩体模型制备所需的时间,能够提高工作效率。本技术为实现上述目的,通过以下技术方案实现:一种透明裂隙岩体模型制备系统,包括CT扫描装置、控制装置、模型制作装置,所述控制装置包括计算机、显示器,所述模型制作装置包括机架,所述机架上设有双喷头3D打印机、浸泡槽,所述浸泡槽内设有支撑板,所述支撑板与浸泡槽滑动连接,所述支撑板上设有若干个排水孔,所述支撑板的顶部设有与双喷头3D打印机相适应的打印平台,所述支撑板上设有与打印平台相适应的锁紧螺栓,所述打印平台的边缘设有与锁紧螺栓相适应的凹槽,所述支撑板上对称设有丝母,所述浸泡槽内设有与丝母相适应的丝杠,所述丝杠与浸泡槽转动连接,所述丝杠的底部设有同步轮,两个所述同步轮通过同步带连接,其中一个所述丝杠的顶部设有驱动电机,所述浸泡槽的内壁上设有加热装置,所述浸泡槽上设有进水管、排水管,所述进水管、排水管上均设有控制阀门,所述浸泡槽内设有水位传感器,所述CT扫描装置、双喷头3D打印机、驱动电机、加热装置、控制阀门、水位传感器均与计算机信号连接。所述机架上设有支架,所述支架与机架滑动连接,所述支架上设有电热扇。所述浸泡槽上设有与支撑板相适应的限位开关。所述锁紧螺栓为蝶形螺栓。对比现有技术,本技术的有益效果在于:1、本技术的CT扫描装置用于扫描裂隙岩体样品,并将扫描结果发送到控制装置,控制装置根据扫描结果提取裂隙,建立三维裂隙网络模型,并向模型制作装置发送指令,完成裂隙岩体模型的制备,双喷头3D打印机能够打印透明材料和水溶性材料,驱动电机能够带动支撑板上下移动,打印平台随支撑板移动,锁紧螺栓能够将打印平台牢固的固定在支撑板上,双喷头3D打印机将模型打印在打印平台上,打印完毕后,驱动电机启动,带动打印平台下移,将模型移动到浸泡槽内,进水管上的控制阀门打开,向浸泡槽内注水,水位传感器用于检测水位,防止浸泡槽内的水溢出,加热装置对浸泡槽内的水加热,能够加快水溶性材料的溶解,待水溶性材料溶解完毕后,驱动电机启动,将打印平台升起,可将裂隙岩体模型取下,能够在模型打印完毕后自动进行浸泡,能够减少转运过程,能够节约人力与时间,能够减少裂隙岩体模型制备所需的时间,能够提高工作效率。2、本技术的机架上设有支架,所述支架与机架滑动连接,所述支架上设有电热扇,能够将浸泡后的裂隙岩体模型快速的烘干,能够进一步提高裂隙岩体模型的制备效率。3、本技术的浸泡槽上设有与支撑板相适应的限位开关,能够对支撑板的移动范围进行限定,能够避免支撑板上下移动时发生碰撞。4、本技术的锁紧螺栓为蝶形螺栓,能够便于手动调节,能够便于打印平台的手动拆装。附图说明附图1是本技术的系统结构图;附图2是模型制作装置的结构示意图;附图3是浸泡槽的结构示意图;附图4是支撑板的结构示意图。附图中标号:1、机架;2、双喷头3D打印机;3、浸泡槽;4、支撑板;5、排水孔;6、打印平台;7、锁紧螺栓;8、丝母;9、丝杠;10、同步轮;11、驱动电机;12、加热装置;13、进水管;14、排水管;15、水位传感器;16、支架;17、电热扇;18、限位开关。具体实施方式下面结合具体实施例,进一步阐述本技术。应理解,这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解,在阅读了本技术讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。本技术所述是一种透明裂隙岩体模型制备系统,包括CT扫描装置、控制装置、模型制作装置,CT扫描装置用于扫描裂隙岩体样品,并将扫描结果发送到控制装置,控制装置根据扫描结果提取裂隙,建立三维裂隙网络模型,并向模型制作装置发送指令,完成裂隙岩体模型的制备。所述控制装置包括计算机、显示器。所述模型制作装置包括机架1,所述机架1上设有双喷头3D打印机2、浸泡槽3,双喷头3D打印机2用于裂隙岩体模型的打印,双喷头3D打印机能够打印透明材料和水溶性材料。浸泡槽3用于裂隙岩体模型的浸泡。所述浸泡槽3内设有支撑板4,所述支撑板4与浸泡槽3滑动连接,支撑板4能够在浸泡槽3内上下移动。所述支撑板4上设有若干个排水孔5,浸泡槽3内的水能够经排水孔5流动,能够便于支撑板4的上下移动。所述支撑板4的顶部设有与双喷头3D打印机2相适应的打印平台6,双喷头3D打印机2将裂隙岩体模型打印在打印平台6上,打印平台6能够水支撑板4上下移动。所述支撑板4上设有与打印平台6相适应的锁紧螺栓7,所述打印平台6的边缘设有与锁紧螺栓7相适应的凹槽,锁紧螺栓7能够将打印平台6牢固的固定在支撑板4上。所述支撑板4上对称设有丝母8,所述浸泡槽3内设有与丝母8相适应的丝杠9,所述丝杠9与浸泡槽3转动连接,所述丝杠9的底部设有同步轮10,两个所述同步轮10通过同步带连接,其中一个所述丝杠9的顶部设有驱动电机11,驱动电机11启动,能够带动支撑板4上下移动,利用同步轮10与同步带传动,采用一个驱动电机11,即可保证支撑板4平稳的上下移动。所述浸泡槽3的内壁上设有加热装置12,所述浸泡槽3上设有进水管13、排水管14,所述进水管13、排水管14上均设有控制阀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种透明裂隙岩体模型制备系统,包括CT扫描装置、控制装置、模型制作装置,其特征是:所述控制装置包括计算机、显示器,所述模型制作装置包括机架(1),所述机架(1)上设有双喷头3D打印机(2)、浸泡槽(3),所述浸泡槽(3)内设有支撑板(4),所述支撑板(4)与浸泡槽(3)滑动连接,所述支撑板(4)上设有若干个排水孔(5),所述支撑板(4)的顶部设有与双喷头3D打印机(2)相适应的打印平台(6),所述支撑板(4)上设有与打印平台(6)相适应的锁紧螺栓(7),所述打印平台(6)的边缘设有与锁紧螺栓(7)相适应的凹槽,所述支撑板(4)上对称设有丝母(8),所述浸泡槽(3)内设有与丝母(8)相适应的丝杠(9),所述丝杠(9)与浸泡槽(3)转动连接,所述丝杠(9)的底部设有同步轮(10),两个所述同步轮(10)通过同步带连接,其中一个所述丝杠(9)的顶部设有驱动电机(11),所述浸泡槽(3)的内壁上设有加热装置(12),所述浸泡槽(3)上设有进水管(13)、排水管(14),所述进水管(13)、排水管(14)上均设有控制阀门,所述浸泡槽(3)内设有水位传感器(15),所述CT扫描装置、双喷头3D打印机(2)、驱动电机(11)、加热装置(12)、控制阀门、水位传感器(15)均与计算机信号连接。...
【技术特征摘要】
1.一种透明裂隙岩体模型制备系统,包括CT扫描装置、控制装置、模型制作装置,其特征是:所述控制装置包括计算机、显示器,所述模型制作装置包括机架(1),所述机架(1)上设有双喷头3D打印机(2)、浸泡槽(3),所述浸泡槽(3)内设有支撑板(4),所述支撑板(4)与浸泡槽(3)滑动连接,所述支撑板(4)上设有若干个排水孔(5),所述支撑板(4)的顶部设有与双喷头3D打印机(2)相适应的打印平台(6),所述支撑板(4)上设有与打印平台(6)相适应的锁紧螺栓(7),所述打印平台(6)的边缘设有与锁紧螺栓(7)相适应的凹槽,所述支撑板(4)上对称设有丝母(8),所述浸泡槽(3)内设有与丝母(8)相适应的丝杠(9),所述丝杠(9)与浸泡槽(3)转动连接,所述丝杠(9)的底部设有同步轮(10),两个所述同步轮(10)通过同步带连接,其中一个所述丝杠(...
【专利技术属性】
技术研发人员:乔彤,杨金辉,章光,胡少华,
申请(专利权)人:武汉理工大学,
类型:新型
国别省市:湖北,42
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