[实用新型]一种全自动地质构造变形模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于构造地质学研究领域，具体涉及一种全自动地质构造变形模拟实验装置。

背景技术

地质构造物理模拟实验是研究地质构造运动的一种有效手段，主要是以构造地质学为基础，探索地质构造的成因和演化过程，寻找地质构造的形成机理，进而实现对地质构造结构和形成过程的定量分析。地质构造模拟实验主要通过砂箱模拟实验装置完成，依据实验相似基本原理，通过在砂箱内铺设多层与岩石物理和力学特性差异小的实验材料，利用机械装置控制运动或力，在室内模拟一定条件下的地质构造变形。通过对实验现象进行记录、回放、分析和处理，可定量进行地层演化和构造成因的分析，深入了解复杂地质构造形成过程。

目前的实验装置最大的优点是可实现垂直应力和水平应力叠合或复合作用，模拟复杂地质体的变形。但该类实验装置不能多方位对砂箱施加载荷，无法实现多应力场占主导作用的复杂构造变形体的成因机制和演化过程的模拟，缺乏变形量的定量计算和变形形态的数字化分析系统，另外该实验装置在操作灵活性和重复精度方面也存在着一定的缺陷。在给砂箱定量充填砂体过程需要手动操作，手拿刮砂板在砂箱反复来回移动调节砂体厚度，特别是较难控制薄层砂体厚度，操作过程还需要肉眼精细观察。因此，该实验装砂装置需要由手动操作逐步变为自动控制、定量施力，实现构造物理模拟实验的定性到半定量-定量研究。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全自动地质构造变形模拟实验装置，该设备在现有实验装置基础上，加上一种由计算机控制的装砂设备，能够通过人为控制计算机参数，预定砂箱砂层厚度，从而为实现砂箱内砂层与标志层厚度的精确测量和定量分析提供条件。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种全自动地质构造变形模拟实验装置，其结构包括滑轨、固定挡板、侧面透明挡板、底板、弹性体、推力杆、动力系统、控制系统、多级砂箱、导砂管、流量控制器、砂箱支架、砂箱动力系统、可动挡板，其特征在于：所述的固定挡板固定于底板一端，所述的侧面透明挡板固定于底板两侧，固定挡板和可动挡板底部与弹性体两端连接，固定挡板和可动挡板上部有凹槽，所述的滑轨置于凹槽上，所述的可动挡板与动力系统通过推力杆相连，所述的多级砂箱内装有不同颜色的砂，通过导砂管向下流出，所述的流量控制器能控制导砂管的流量以及开闭状态，所述的砂箱支架上部支撑多级砂箱，下部与砂箱动力系统相连，所述的控制系统控制砂箱动力系统以指定速度在滑轨上水平滑动，所述的控制系统控制动力系统以指定速度移动可动挡板。

本实用新型的设计原理：

本实验装置能够通过控制系统给定多级砂箱移动速度以及导砂管开闭状态，控制放开某一种颜色的砂向下漏，并且通过控制砂箱移动速度和铺砂时间控制模拟地层中的砂体厚度。铺砂作业结束后，通过控制系统推动滑动挡板，使得底部弹性体以符合胡克定律的形式收缩，最终实现构造物理模拟实验的定性到半定量-定量研究。

本实用新型的有益效果：

由上述的原理设计可看出，本实用新型提供的一种全自动地质构造变形模拟实验装置，增加对砂箱内砂层厚度的精确测量和定量分析的要求，而且还可以节省人力和物力。同时该装置结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的一种全自动地质构造变形模拟实验装置的示意图。图中：1滑轨，2固定挡板，3侧面透明挡板，4底板，5弹性体，6推力杆，7动力系统，8控制系统，9多级砂箱，10导砂管，11流量控制器，12砂箱支架，13砂箱动力系统，14可动挡板。

具体实施方式

实施例1

一种全自动地质构造变形模拟实验装置，其结构包括滑轨1、固定挡板2、侧面透明挡板3、底板4、弹性体5、推力杆6、动力系统7、控制系统8、多级砂箱9、导砂管10、流量控制器11、砂箱支架12、砂箱动力系统13、可动挡板14，其特征在于：所述的固定挡板2固定于底板4一端，所述的侧面透明挡板3固定于底板4两侧，固定挡板2和可动挡板14底部与弹性体5两端连接，固定挡板2和可动挡板14上部有凹槽，所述的滑轨1置于凹槽上，所述的可动挡板14与动力系统7通过推力杆6相连，所述的多级砂箱9内装有不同颜色的砂，通过导砂管10向下流出，所述的流量控制器11能控制导砂管10的流量以及开闭状态，所述的砂箱支架12上部支撑多级砂箱9，下部与砂箱动力系统13相连，所述的控制系统8控制砂箱动力系统13以指定速度在滑轨1上水平滑动，所述的控制系统8控制动力系统7以指定速度移动可动挡板14。

本实用新型中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。