一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具及方法技术

一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，所述制作模具包括前端牵引机构、组装单元、连接锁紧机构、后端牵引机构和幅宽无级调节机构，所述的前端牵引机构和后端牵引机构之间安装一定数量的组装单元，所述的组装单元、前端牵引机构和后端牵引机构通过连接锁紧机构连接，所述的幅宽无级调节机构安装在前端牵引机构和与其相连的拼接单元中，所述的各拼接单元之间采用柔性橡胶片压紧对接，所述幅宽无级调节机构、后端牵引机构和各个组装单元围成的区域为用于安放制模胚的工作空间。以及提供一种超大幅宽连续尺寸试样的制作方法。本发明专利技术具有拆装、清洗、运输便捷和高效率的特点。运输便捷和高效率的特点。运输便捷和高效率的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具及方法


[0001]本专利技术涉及一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具及方法，具体而言，涉及一种具有拆装、清洗、运输便捷及高效率的超大幅宽连续尺寸范围的混凝土等材料的结构面制样模具及方法。

技术介绍

[0002]工程超大尺度岩体结构面抗剪强度的准确获取是岩石力学领域内学者们研究的基础科学问题，也是学科前沿和热点问题。然而，纵观前人的相关研究，在结构面室内试验和原位试验研究方面，受到试验尺寸和试验条件的限制，无法获取工程大尺度结构面抗剪强度参数。目前，工程岩体的稳定性评价及加固设计中采用的本构模型、破坏准则和折减参数是以常规小尺度直剪试验作为依据，缺乏科学性。岩体结构面尺寸范围由几厘米到数千米，岩体中失稳的结构面尺度越大，造成后果越严重。制作超大幅宽连续尺寸岩体结构面是工程大尺度岩体结构面力学参数获取的试验必要条件。其中，专利号202011492947.0指出幅宽连续可调岩体结构面试样的定义，它以断裂面(结构面)为界分为上盘试样和下盘试样，试样的幅宽指试样从薄型到超长型的连续长度尺寸范围。
[0003]为适应长度尺寸变化的试样浇注，现有一些专利采用的组装拼接方法，比如专利号201520013890.X提出了一种可自由拼装模具，它采用在一块底板上安装一定数量的挡板构件并用凹凸结构和螺栓加固的方式连接，专利号201710284382.9提出了易脱模拼装式混凝土标准试块模具及其工作方法，采用公母接头相互拼接相邻的U形单体。专利号201811456256.8提出一种可拼装试块模具，采用模块化设计并利用立柱对组合侧板进行夹紧定位。专利号为202122919929.2的一种易拆卸拼接式混凝土模具，采用牛角钩扣锁侧面板进行拼接，专利号201811328041.8提出了一种基于3D打印一次制作多组可拼接吻合岩石结构面模具的制作方法，底板与两侧板利用固定条进行拼接，专利201911224193.8采用隔板式和拼接式进行组装连接。类似还包括202122652169.3、201510329020.8等专利提出的方案。但是这些专利难以解决超大幅宽连续尺寸混凝土试样的制作，主要包括如下：
[0004]1.现有模块式拼接方案无法做到长度尺寸无级可调的浇筑要求，同时未考虑浇注试样的宽度尺寸变化，只能在规定尺寸的模具盒内进行浇筑；
[0005]2.现有方案存在拆卸过程繁琐且容易损坏的问题，由于混凝土等材料在浇注后一段时间内产生明显的膨胀效应(特别是长度尺寸很大试样的中间位置处)，导致连接件和侧板变形甚至破坏；
[0006]3.现有方案无法满足超大幅宽连续尺寸试样的运输便捷性，当长度尺寸很大的试样重量非常大时，采用传统的先拆模、再安装试样到运输车，最后卸试样等操作流程耗时耗力；
[0007]4.现有方案中未考虑拼接模具的密封性，导致渗漏水量对浇注试样性能产生影响，也导致螺栓等连接件的生锈问题；
[0008]5.现有方案未考虑带有结构面的制模胚安装，在浇筑过程中试样需要有结构面，
一般需要将制模胚安装到模具中并在它上方进行浇筑成型；
[0009]6.现有方案未考虑试样长度尺寸较长时的模具高刚度，浇筑产生的膨胀力导致模具变形时也导致试样自身变形而影响测试及变形测量结果，因此模具刚度是保证浇筑试样质量的前提；
[0010]7.现有方案未考虑制样效率问题，在试样过程中需要将两个试样以结构面重合的形式进行加载测试，一个试样的浇筑成型往往需要一个月，而两个试样则需要二个月，以模具材料使用量最省为条件，需要解决上下盘试样同时浇筑的效率问题。
[0011]因此，目前还未有适合超大幅宽连续尺寸试样浇注成型的制样模具及使用方法。

技术实现思路

[0012]为了克服已有技术的不足，本专利技术提供了一种拆装、清洗、运输便捷和高效率的超大幅宽连续尺寸试样的制作模具及方法。
[0013]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0014]一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，所述制作模具包括前端牵引机构、组装单元、连接锁紧机构、后端牵引机构和幅宽无级调节机构，所述的前端牵引机构和后端牵引机构之间安装一定数量的组装单元，所述的组装单元、前端牵引机构和后端牵引机构通过连接锁紧机构连接，所述的幅宽无级调节机构安装在前端牵引机构和与其相连的拼接单元中，所述的各拼接单元之间采用柔性橡胶片压紧对接，所述幅宽无级调节机构、后端牵引机构和各个组装单元围成的区域为用于安放制模胚的工作空间。
[0015]进一步，所述的前端牵引机构和后端牵引机构均包括拉杆、竖板、转盘、螺杆、底座、连接环、轮子和压盘，所述底座底部安装四个轮子，所述竖板由垂直板和两侧的加强筋组成，在沿轮子移动方向，底座上方偏右位置安装竖板，竖板的垂直板与底座的右侧面对齐，垂直板下方设置一孔洞便于调节幅宽无级调节机构，拉杆固定在底座上方的偏左位置，连接环安装在底座的左侧面，螺杆的上端连接转盘，螺杆的下端连接压盘，螺杆垂向穿过底座形成螺纹传动。
[0016]再进一步，所述的组装单元包括支撑架、侧板、橡胶片、压紧机构和底盘，所述底盘的底部安装四个轮子，底盘上方的中间位置处为一凸起平台，凸起平台的上方可安放制模胚，底盘靠近轮子的两侧分别有一凸起挡条，两个侧板分别安放在凸起平台或制模胚的两边，凸起挡条与侧板之间安装有压紧机构，在侧板和底盘凸起平台的两端安装有橡胶片，支撑架安装在两个侧板的正上方并可通过吊环螺栓拧紧，压紧机构包括带螺杆手轮、固定座和压紧块，固定座依靠在凸起挡条内侧，压紧块安装在固定座上方并沿着它限向移动，带螺杆手轮的螺杆部分穿过固定座并形成螺纹传动，带螺杆手轮的螺杆部分端部可直接接触到压紧块一侧。
[0017]更进一步，所述的幅宽无级调节机构包括无级调节块、标准支撑块、移动竖板和限位架，所述无级调节块包括吊环、固定板、螺钉、导杆和调节板，固定板嵌入到前端牵引机构的竖板内并固定，固定板四个边角安装导杆，调节板穿过导杆并可沿其移动，螺钉穿过固定板中间处并形成螺纹连接与传动，螺钉端部与调节板接触并带其移动，移动竖板的两侧安装有橡胶片，移动竖板安放在组装单元的底盘凸起平台正上方，无级调节块与移动竖板之间有一定数量的标准支撑块并安放在底盘凸起平台上方，标准支撑块的长度一般设置为连
续试样长度间隔的
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L或为它的倍数，移动竖板的上部穿过限位架的中空结构并固定，限位架的两端通过吊环螺栓固定在组装单元的侧板上，无级调节块和标准支撑块安装吊装用的吊环。
[0018]优选的，所述的后端牵引机构的竖板表面为光滑平整面。
[0019]所述的连接锁紧机构包括左固定板、销轴、转动螺栓、右固定板、螺母和螺栓，所述左固定板和右固定板分别通过螺栓固定在相邻的组装单元之间或组装单元和牵引机构之间的交界处附近，销轴穿过左固定板的两个凸块上，转动螺栓套筒端穿过销轴并使得螺杆端绕其转动，螺杆端转到右固定板的两个凸块之间后可用螺母及垫片固定卡位。
[0020]所述的前端牵引机构、后端牵引机构的底座和组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所述制作模具包括前端牵引机构、组装单元、连接锁紧机构、后端牵引机构和幅宽无级调节机构，所述的前端牵引机构和后端牵引机构之间安装一定数量的组装单元，所述的组装单元、前端牵引机构和后端牵引机构通过连接锁紧机构连接，所述的幅宽无级调节机构安装在前端牵引机构和与其相连的拼接单元中，所述的各拼接单元之间采用柔性橡胶片压紧对接，所述幅宽无级调节机构、后端牵引机构和各个组装单元围成的区域为用于安放制模胚的工作空间。2.如权利要求1所述的一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所述的前端牵引机构和后端牵引机构均包括拉杆、竖板、转盘、螺杆、底座、连接环、轮子和压盘，所述底座底部安装四个轮子，所述竖板由垂直板和两侧的加强筋组成，在沿轮子移动方向，底座上方偏右位置安装竖板，竖板的垂直板与底座的右侧面对齐，垂直板下方设置一孔洞便于调节幅宽无级调节机构，拉杆固定在底座上方的偏左位置，连接环安装在底座的左侧面，螺杆的上端连接转盘，螺杆的下端连接压盘，螺杆垂向穿过底座形成螺纹传动。3.如权利要求1或2所述的一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所述的组装单元包括支撑架、侧板、橡胶片、压紧机构和底盘，所述底盘的底部安装四个轮子，底盘上方的中间位置处为一凸起平台，凸起平台的上方可安放制模胚，底盘靠近轮子的两侧分别有一凸起挡条，两个侧板分别安放在凸起平台或制模胚的两边，凸起挡条与侧板之间安装有压紧机构，在侧板和底盘凸起平台的两端安装有橡胶片。支撑架安装在两个侧板的正上方并可通过吊环螺栓拧紧，压紧机构包括带螺杆手轮、固定座和压紧块，固定座依靠在凸起挡条内侧，压紧块安装在固定座上方并沿着它限向移动，带螺杆手轮的螺杆部分穿过固定座并形成螺纹传动，带螺杆手轮的螺杆部分端部可直接接触到压紧块一侧。4.如权利要求1或2所述的一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所述的幅宽无级调节机构包括无级调节块、标准支撑块、移动竖板和限位架，所述无级调节块包括吊环、固定板、螺钉、导杆和调节板，固定板嵌入到前端牵引机构的竖板内并固定，固定板四个边角安装导杆，调节板穿过导杆并可沿其移动，螺钉穿过固定板中间处并形成螺纹连接与传动，螺钉端部与调节板接触并带其移动，移动竖板的两侧安装有橡胶片，移动竖板安放在组装单元的底盘凸起平台正上方，无级调节块与移动竖板之间有一定数量的标准支撑块并安放在底盘凸起平台上方，标准支撑块的长度一般设置为连续试样长度间隔的
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L或为它的倍数，移动竖板的上部穿过限位架的中空结构并固定，限位架的两端通过吊环螺栓固定在组装单元的侧板上，无级调节块和标准支撑块安装吊装用的吊环。5.如权利要求2所述的一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所述的后端牵引机构的竖板表面为光滑平整面。6.如权利要求1或2所述的一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所述的连接锁紧机构包括左固定板、销轴、转动螺栓、右固定板、螺母和螺栓，所述左固定板和右固定板分别通过螺栓固定在相邻的组装单元之间或组装单元和牵引机构之间的交界处附近，销轴穿过左固定板的两个凸块上，转动螺栓套筒端穿过销轴并使得螺杆端绕其转动，螺杆端转到右固定板的两个凸块之间后可用螺母及垫片固定卡位。7.如权利要求1或2所述的一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所述的前端牵引机构、后端牵引机构的底座和组装单元的底盘设置凹凸结构，组装单元或组装单元和前后端牵引机构通过凹凸机构对中后用销轴锁定。
8.如权利要求1或2所述的一种超大幅宽连续尺寸试样的制作模具，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕原君，罗战友，刘广建，黄曼，杜时贵，
申请(专利权)人：宁波大学，
类型：发明
国别省市：