一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，包括电机、电机固定支架、传动连杆、连杆固定支架、模型箱及滚筒线；电机固定在电机固定支架中，传动连杆设置在连杆固定支架上，传动连杆一端与电机的转轴连接，另一端与模型箱连接，模型箱放置在滚筒线上；传动连杆用于将电机的圆周运动转换为直线运动，以推动模型箱在滚筒线上水平移动；模型箱的内侧底部堆积有透水坝，同时模型箱的前后侧壁上开设有在模型箱的前后侧壁上对称分布的多个模拟孔。本发明专利技术通过电机和传动连杆为模型箱提供水平方向推力，以替代振动台，从而克服了传统振动试验装置笨重、不易搬动、操作繁琐的缺点。

A simulation test device for vibration instability analysis of tailings pond

【技术实现步骤摘要】
一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置
本专利技术涉及矿业工程风险模拟分析领域，特别是指一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置。
技术介绍
尾矿库是金属非金属矿山的重大危险源。尾矿库是一种具备高势能的人为制造的泥石流危险源，一旦爆发滑坡、溃坝等事故，结果不堪设想。特别是在地震等动力作用下，由于初期透水坝、尾黏土、尾粉土、尾粉砂中有相当部分由松散颗粒组成，在震动过程中不能承受拉力，会发生较大位移，甚至会使尾矿库边坡出现滑坡现象。目前，为分析尾矿坝稳定性的影响因素，一般是采用模拟试验装置对尾矿库进行失稳分析，以分析关键因素对尾矿坝稳定性的影响，弄清不同因素作用下尾矿坝的失稳机理，为实际工程设计提供理论基础和参考意见，这对开展尾矿库坝体内部动力稳定性研究，提高工程实践活动的科学性，提高尾矿库的本质安全状态，保证周边人民大众生命财富安全，促进矿山行业平稳、健康、可持续发展具有重要意义。但传统的振动台试验装置一般都比较笨重、不易搬运、且操作繁琐；此外，现有的尾矿坝模型箱功能较单一、试验费用也较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，以解决现有的模拟试验装置比较笨重、不易搬运且操作繁琐的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，其包括电机、电机固定支架、传动连杆、连杆固定支架、模型箱以及滚筒线；其中，所述电机固定在所述电机固定支架中，所述传动连杆设置在所述连杆固定支架上，所述传动连杆一端与所述电机的转轴连接，另一端与所述模型箱连接，所述模型箱放置在所述滚筒线上；所述传动连杆用于将所述电机的圆周运动转换为直线运动，以推动所述模型箱在所述滚筒线上水平移动；所述模型箱的内侧底部堆积有透水坝，同时在所述模型箱的前后侧壁上开设有对称分布的多个模拟孔。其中，所述电机固定支架上可拆卸地套设有横梁，所述横梁压设在所述电机上方，以将所述电机固定在所述电机固定支架中。其中，所述电机与所述电机固定支架及横梁之间的缝隙中填充有海绵。其中，所述连杆固定支架上设置有水平导向槽，所述传动连杆设置在所述连杆固定支架上，并从所述水平导向槽穿出后与所述模型箱连接。其中，所述传动连杆包括第一杆体、第二杆体以及第三杆体；其中，所述第一杆体一端与所述电机的转轴连接，另一端与所述第二杆体铰接，所述第二杆体一端与所述第一杆体铰接，另一端与所述第三杆体铰接，所述第三杆体一端与所述第二杆体铰接，另一端与所述模型箱连接。其中，所述模型箱的左侧壁中央设置有螺纹孔，所述传动连杆与模型箱连接的一端设置有与所述螺纹孔相匹配的螺纹，所述传动连杆与所述螺纹孔螺接。其中，所述滚筒线上设置有6个在所述模型箱前后侧对称分布的滚轮，所述滚轮在所述滚筒线上的位置固定，用于当所述模型箱在所述滚筒线上移动时，在垂直于所述模型箱移动方向的位置对所述模型箱进行限位。其中，所述电机为变频电机，所述电机电连接有变频器。其中，所述模型箱的顶板为可拆卸设计，其材质为亚力克板；所述模型箱的前、后侧板为透明亚克力板；所述模型箱除顶板和前、后侧板外的其余部分均为PVC(Polyvinylchloride，聚氯乙烯)材料。其中，所述模型箱前、后的透明亚克力板上对称开设了六对模拟孔，通过PVC材料棒与亚克力板实现尾矿坝多种不同坝坡比的模拟。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：本专利技术的用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置通过电机和传动连杆为模型箱提供水平方向推力，以替代振动台，从而克服了传统振动台装置笨重、不易搬动、操作繁琐的缺点；且本专利技术模拟装置中的模型箱通过打孔的方式模拟了三种不同的坝坡比，更加方便尾矿坝模型的堆积成型以及相似模拟试验的进行，可以简单高效地观察和研究尾矿库在振动作用下的失稳或破坏状况，从而克服了传统尾矿坝模型箱功能单一、试验费用高等缺点；本专利技术模拟简单、可操作性强，能更加简单高效地研究和观察尾矿库在地震作用下的失稳机理，可广泛应用于尾矿库模拟试验研究，并对实际工程具有指导和参考意义。附图说明图1为本专利技术的用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置的结构示意图；图2为本专利技术中的模型箱与滚筒线沿图1中A-A向的剖视图；图3为本专利技术中的模型箱与滚筒线的俯视图；图4为本专利技术中的传动连杆的结构示意图。附图标记说明：1、电机；2、电机固定支架；3、横梁；4、传动连杆；5、连杆固定支架；6、模型箱；7、模拟孔；8、滚筒线；9、滚轮；10、螺纹孔；11、透水坝；12、变频器；13、第一杆体；14、第二杆体；15、第三杆体。具体实施方式为使本专利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。请参阅图1至图4，本实施例提供一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，如图1所示，该模拟试验装置包括：电机1、电机固定支架2、传动连杆4、连杆固定支架5、模型箱6以及滚筒线8；其中，电机1为变频电机，电机1与变频器12电连接；电机1固定在电机固定支架2中，且电机固定支架2上可拆卸地套设有横梁3，横梁3压设在电机1上方，以将电机1固定在电机固定支架2中，保证了电机1的固定及调换。并在电机1与电机固定支架2及横梁3之间的缝隙中填充海绵，以起到缓冲作用。通过三个螺钉穿过传动连杆4上三个直径是5mm的孔与连杆固定支架5固定；连杆固定支架5为工字型设计，其上设有水平导向槽，传动连杆4设置在连杆固定支架5上，其一端与电机1的转轴连接，另一端从水平导向槽穿出后与模型箱6左侧壁中央的M8型的螺纹孔10连接，传动连杆4与模型箱6连接的一端设置有与螺纹孔10相匹配的螺纹，用于与螺纹孔10连接，并保证作用力施加在模型箱6中央，使模型箱6受力均匀。使电机1的轴端头、传动连杆4、模型箱6的螺纹孔10保持在一条水平线上；模型箱6放置在滚筒线8上；其中，滚筒线8的尺寸(长×宽)为700mm×450mm，高度40mm，滚筒线8低于导轨，以减少模型箱6运动过程中的摩擦力，更好地实现模拟试验。具体地，如图4所示，上述传动连杆4包括第一杆体13、第二杆体14及第三杆体15；其中，第一杆体13一端与电机1的转轴连接，另一端与第二杆体14铰接，第二杆体14一端与第一杆体13铰接，另一端与第三杆体15铰接，第三杆体15一端与第二杆体14铰接，另一端与模型箱6连接，各连轴处均采用直径为8mm的孔径，其中第二杆体14采用可调节设置，以保证试验过程中行程的合理设置，本实例中的该传动连杆4可实现30mm～100mm的行程。传动连杆4用于将电机1的圆周运动转换为直线运动，以推动模型箱6在滚筒线8上水平移动；且滚筒线8上设置有在模型箱6前后侧对称分布的三对(共6个)直径15mm的滚轮9，每一滚轮9在滚筒线8上的位置均固定，多个滚轮9配合，用于当模型箱6在滚筒线8上移动时，在垂直于模型箱6移动方向的位置对模型箱6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，其特征在于，包括电机、电机固定支架、传动连杆、连杆固定支架、模型箱以及滚筒线；其中，/n所述电机固定在所述电机固定支架中，所述传动连杆设置在所述连杆固定支架上，所述传动连杆一端与所述电机的转轴连接，另一端与所述模型箱连接，/n所述模型箱放置在所述滚筒线上；所述传动连杆用于将所述电机的圆周运动转换为直线运动，以推动所述模型箱在所述滚筒线上水平移动；/n所述模型箱的内侧底部堆积有透水坝，同时在所述模型箱的前后侧壁上开设有对称分布的多个模拟孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，其特征在于，包括电机、电机固定支架、传动连杆、连杆固定支架、模型箱以及滚筒线；其中，
所述电机固定在所述电机固定支架中，所述传动连杆设置在所述连杆固定支架上，所述传动连杆一端与所述电机的转轴连接，另一端与所述模型箱连接，
所述模型箱放置在所述滚筒线上；所述传动连杆用于将所述电机的圆周运动转换为直线运动，以推动所述模型箱在所述滚筒线上水平移动；
所述模型箱的内侧底部堆积有透水坝，同时在所述模型箱的前后侧壁上开设有对称分布的多个模拟孔。


2.如权利要求1所述的用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，其特征在于，所述电机固定支架上可拆卸地套设有横梁，所述横梁压设在所述电机上方，以将所述电机固定在所述电机固定支架中。


3.如权利要求2所述的用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，其特征在于，所述电机与所述电机固定支架及横梁之间的缝隙中填充有海绵。


4.如权利要求1所述的用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，其特征在于，所述连杆固定支架上设置有水平导向槽，所述传动连杆设置在所述连杆固定支架上，并从所述水平导向槽穿出后与所述模型箱连接。


5.如权利要求1所述的用于尾矿库振动失稳分析的模拟试验装置，其特征在于，所述传动连杆包括第一杆体、第二杆体以及第三杆体；
其中，所述第一杆体一端与所述电机的转轴连接，另一端与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金爱兵，郝晓燕，孙浩，孙金海，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11