[实用新型]具有高弯曲刚度、强度及可对接的相似材料模拟实验架

说明书

本实用新型公开了一种具有高弯曲刚度、强度及可对接的相似材料模拟实验架，包括固定支架、前墙板、后墙板和加固对接装置，前墙板和后墙板均与固定支架固定连接且前墙板、后墙板和固定支架能够围成一个上部开口的矩形空间，加固对接装置包括上连接件、下连接件、前连接杆、后连接杆、前侧加强器和后侧加强器。本实用新型改善了前墙板和后墙板的受力情况，提高了其弯曲刚度和强度，减少前墙板和后墙板变形，提高前墙板和后墙板重复利用次数，可实现短墙板之间的对接，降低实验成本。

技术领域

本实用新型涉及一种相似模拟实验装置，尤其是涉及一种具有高弯曲刚度、强度及可对接的相似材料模拟实验架。

背景技术

煤炭资源深埋于地下，在其开采的过程中，由于矿井上覆岩层和结构的运动，也曾发生过各种各样的矿井灾害。究其根本原因，还是由于在开采前对矿井的地形地貌、水文地质等状况的研究不够完善，再加上现场实验的成本往往非常高，耗时长，且重复对比性较差，才会出现类似的情况。但随着近年来我国对煤炭的安全生产越来越重视，一些新的开采技术在未得到安全验证前并不能直接用于实践生产。进而实验室开始广泛利用相似材料模拟实验来模拟煤层在开采前后所引起的一系列覆岩移动规律，将大尺寸的地层结构简化为可以在实验室完成的研究模型—相似材料模拟模型。而实验室内相似模拟实验可重复、成本低、周期短和能够有效克服上述弊端的特点，使其在煤炭开采这一技术领域，一直是解决各类矿井灾害不可或缺的一部分，而相应的相似材料模拟实验装置是研究该类问题的关键所在。

目前，我们实验室传统的相似材料模拟实验装置一般都是用槽钢组装而成。首先，对于大型相似模拟实验架子，所使用槽钢长度较长时，增加了槽钢的受力跨度，使其在架间骨料作用下，容易发生弯曲变形；其次，在反复的安装和拆卸过程中往往导致槽钢损坏歪斜。这些问题的出现给实验造成了极大的误差，并且存在一定的安全隐患。因此，十分有必要对传统的相似材料模拟实验装置进行改进和完善。

按照实验材料及试验模型应满足几何相似、物理相似、运动相似、边界相似的条件，本实用新型将提供一种具有高弯曲刚度、强度及可对接的相似材料模拟实验架，来弥补这一技术空白。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种具有高弯曲刚度、强度及可对接的相似材料模拟实验架，其改善了前墙板和后墙板的受力情况，提高了其弯曲刚度和强度，减少前墙板和后墙板变形，提高前墙板和后墙板重复利用次数，以及实现了短墙板之间的对接，降低实验成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有高弯曲刚度、强度及可对接的相似材料模拟实验架，其特征在于：包括固定支架、前墙板、后墙板和加固对接装置，所述前墙板设置在固定支架的前侧，所述后墙板设置在固定支架的后侧，所述前墙板和后墙板均与固定支架固定连接，所述前墙板、后墙板和固定支架之间构成一个上部开口且内部为矩形空间的箱体结构，所述前墙板和后墙板均由多个水平设置且从下至上依次累放的槽钢组成，所述加固对接装置设置在所述箱体结构的外侧中部且用于阻止前墙板弯曲变形和后墙板弯曲变形及用于实现前墙板中同一水平设置的两个槽钢之间对接、后墙板中同一水平设置的两个槽钢之间对接；

所述加固对接装置包括上连接件、下连接件、前连接杆、后连接杆、前侧加强器和后侧加强器，所述前连接杆的下端与下连接件的前端连接，所述前连接杆的上部与上连接件的前端连接，所述后连接杆的下端与下连接件的后端连接，所述后连接杆的上部与上连接件的后端连接，所述前连接杆穿过前侧加强器的前部，所述前侧加强器设置在前墙板的前侧且压紧在前墙板上用于阻止前墙板向前弯曲变形，所述后连接杆穿过后侧加强器的后部，所述后侧加强器设置在后墙板的后侧且压紧在后墙板上用于阻止后墙板向后弯曲变形，所述下连接件设置在固定支架的下侧中部，所述上连接件与下连接件平行设置且上连接件位于所述箱体结构的中部上方。