[發明專利]一種相似模擬材料快速成型裝置及應用方法

有效

• 申請號: 201710074592.5
• 申請日: 2017-02-11
• 公開（公告）號: CN106738214B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 張通;曹寶
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: B28B3/26
• 分類號: B28B3/26
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

本發明公開了一種相似模擬材料快速成型裝置。所述一種相似模擬材料快速成型裝置，包括材料注入機構、抽取管道、均勻混合機構、混合材料流通管道、智能供壓機構、智能壓縮成型機構，本發明主要是材料注入機構中的材料在抽取管道提供負壓作用下，按照預定的比例進入到均勻混合機構中，材料經過均勻混合后在抽取管道提供負壓作用下進入智能壓縮成型機構，最終使得預定比例的材料快速成型。整個制作的過程操作簡單，重復性強，制作精度高，同時大大地減少人力物力，提高了材料成型的效率。

技術領域

本發明涉及礦山上覆巖層實驗領域，尤其涉及一種相似模擬材料快速成型裝置及應用方法。

背景技術

采場煤層開采后，上覆巖層隨著工作面的推進在與采場垂直的方向會形成跨落帶，裂隙帶和彎曲下沉帶，準確地劃分“三帶”位置對采煤可行性研究與覆巖離層充填技術有著至關重要的意義。然而礦山現場環境復雜，實驗難度大，目前在相似原理基礎上，應用相似模擬實驗研究煤層開采后上覆巖層的破斷和跨落規律已經非常普遍。現階段相似模擬材料在實驗室制作周期長，人力物力投入過大，效率低下，針對此問題，本發明設計出一種相似模擬材料快速成型裝置，該裝置使得相似材料快速成型，不但滿足實驗的要求，重復性強，提高制作的精度，而且大大地減少制作周期，提高了制作的效率。

發明內容

本發明實施例的目的在于提出一種相似模擬材料快速成型裝置，本發明主要是材料注入機構中的材料在抽取管道提供負壓作用下，按照預定的比例進入到均勻混合機構中，材料經過均勻混合后在抽取管道提供負壓作用下進入智能壓縮成型機構，最終使得預定比例的材料快速成型。整個制作的過程操作簡單，重復性強，制作精度高，同時大大地減少人力物力，提高了材料成型的效率。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種相似模擬材料快速成型裝置，其特征在于：所述一種相似模擬材料快速成型裝置裝置包括：

材料注入機構，包括粗骨料儲層、細骨料儲層、水儲層、粗骨料注入孔、細骨料注入孔、水注入孔，所述粗骨料儲層與細骨料儲層上下方位進行連接，所述細骨料儲層與水儲層上下方位進行連接，所述粗骨料注入孔置于粗骨料儲層表面，所述細骨料注入孔置于粗骨料儲層表面向下延伸至細骨料儲層表面，所述水注入孔置于粗骨料儲層表面向下延伸至水儲層表面。

抽取管道，包括材料流通主管道、粗骨料流通次管道、細骨料流通次管道、水流通次管道、粗骨料流量控制閥門、細骨料流量控制閥門、水流量控制閥門，所述粗骨料流量控制閥門置于粗骨料流通次管道中部，所述細骨料流量控制閥門置于細骨料流通次管道中部，所述水流量控制閥門置于水流通次管道中部，所述粗骨料流通次管道、細骨料流通次管道、水流通次管道與材料流通主管道相連接。

均勻混合機構，包括混合器、攪拌器、攪拌器加固螺柱，所述攪拌器置于混合器內部，所述攪拌器通過攪拌加固螺柱和混合器相連接。

混合材料流通管道，包括混合材料流通管道、混合材料流量控制閥門，所述混合材料流量控制閥門置于混合材料流通管道中部。

智能供壓機構，包括供壓器、壓力輸出管道，所述供壓器與壓力輸出管道相連，所述壓力輸出管道與材料流通主管道和混合器相連接。

智能壓縮成型機構，包括螺柱、螺母、伺壓加載系統、注料孔、材料模具軌道、材料模具托軌、鉸接結構、成型擋板、底座。所述伺壓加載系統通過螺母與螺柱相連接，所述注料孔置于材料模具軌道與加載系統之間，所述材料模具軌道通過鉸接結構與材料模具托軌相連接，所述成型擋板置于材料模具托軌與螺柱之間，所述底座置于壓縮成型裝置最底部。

優選地，所述粗骨料儲層下部分別置有粗骨料注入孔、細骨料注入孔、水注入孔。

優選地，所述攪拌器置于混合器內部，且通過攪拌加固螺柱和混合器相連接。

本發明還提出了一種相似模擬材料快速成型裝置應用方法，應用上述裝置，其包括如下實驗步驟：