专利名称：一种模型材料软薄层吸附平移装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及岩石力学试验技术领域，更具体涉 及一种模型材料软薄层吸附平 移装置，广泛适用于吸附平移模型材料软薄层。
背景技术：
在与岩石力学相关的地下工程、矿山工程、边坡工程等领域，大量存在着与沉积岩 岩层有关的互层复合岩体力学问题。由于互层复合岩体是由多种不同属性、不同厚度、不同 组分并以不同结合方式按照某种顺序组合而成的天然层状材料，其力学和变形特性就反映 出了多相不均勻性、各相异性、层间界面力学性质、复合体力学效应以及力学性质的不匹配 性质。在自然界很难找到适合实验室研究尺寸的互层复合岩体，物理模拟试验是研究互 层复合岩体力学行为的有效方法，已得到国际岩石力学领域的广泛认可。物理模拟试验是 一种岩体介质物理力学特性研究方法，它可以模拟各种复杂的地质条件和边界条件，能较 全面而又形象地呈现工程结构与相关岩土体共同作用下的应力和变形机制、破坏机理、形 态及失稳阶段的全貌。一种研究多互层岩石类介质力学行为的好思路是选择两种或者两种以上的模型 材料，分别对其切割以形成多个薄层，将获得的不同材料的薄层交互叠加粘结在一起，然后 再针对这种互层复合模拟岩体进行相关的岩石力学试验研究。利用一种制备多互层模型材 料的薄层切割装置可以获得试验所需要的薄层，模型材料薄层大多力学强度比较弱，再加 之其厚度较小，如何将这些模型材料材料薄层叠加在一起，并且保证在叠加移动过程中薄 层不会发生损伤，是目前互层介质模型材料研究中的重要瓶颈。
发明内容为解决目前模型材料软薄层搬移过程中的技术难题，本实用新型的目的在于提供 了一种模型材料软薄层吸附平移装置，该装置操作方便，可调节性好，可以较平稳搬移模型 材料薄层，有效避免了软薄层因搬移产生损伤。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种模型材料软薄层吸附平移装置主要包括吸尘器、钢丝软管、吸附盘框架、多 孔板、把手、气流阀，其特征是吸尘器通过钢丝软管与气流阀相连，气流阀与吸附盘框架相 连，吸附盘框架通过螺钉与多孔板相连。所述的吸附盘框架与多孔板相连，在吸附盘框架其内形成一个空腔，空腔内的气 体经气流阀及钢丝软管后，可被吸入吸尘器。所述的多孔板在冲孔后仍能保持较高的平整度及刚度，在通过螺钉与吸附盘框架 连接后其表面仍然是平整的，保证了装置有较大的吸附能力也避免了吸附过程中损伤软薄层。吸附盘框架、多孔板、把手、气流阀共同组成的装置称为吸附盘。吸附盘框架使用五块铝合金板焊接成底部开口的长方体盒子。其底部通过六个螺钉与多孔板装配后形成一 个长方体空腔，空腔有利于调节气体的流动方式、平衡气压。铝合金材质有利于减轻吸附盘 的重量，方便平移。吸附盘框架上部中心部位钻孔并焊接螺母后，通过中空双头螺栓及与气 流阀相连，气流阀用于调节吸尘器吸入气体的流量，避免在吸附模型材料薄层过程中因气 流过大造成薄层的损伤。吸附盘上部焊接一对把手，方便手动平移吸附盘。吸附盘通过钢丝软管与吸尘器相连。钢丝软管由于在其管壁内镶有螺旋状钢丝， 因此可以承受较大的吸力，不会在吸气过程中被吸扁。选用多档位型吸尘器以方便试验过 冲中调节吸气速率，其吸气口改装为可与钢丝软管相连的结构。试验时，通过调节吸尘器档位及气流阀，使得吸附盘内形成一定压力的低压区，可 将模型材料软薄层平稳地吸附并搬移。本实用新型的主要优点有1)平移过程中可很好地保护软薄层不受损伤；2)可调节性好，操作方便。通过调节吸尘器档位及气流阀两种方式，可方便地调节 气流大小，满足多种厚度的软薄层吸附平移要求；3)结构简单，易于加工，成本低廉。

图1为一种模型材料软薄层吸附平移装置的装配形式示意图。图2为一种模型材料软薄层吸附平移装置的吸附盘的仰视图。图3为一种模型材料软薄层吸附平移装置的吸附盘框架与筛板连接方式的拆分 剖视图。图3A为一种模型材料软薄层吸附平移装置的吸附盘框架螺孔局部剖视图。图3B为一种模型材料软薄层吸附平移装置的筛板通孔局部剖视图。图3C为一种模型材料软薄层吸附平移装置的螺钉图。图中1_吸尘器(普通吸尘器)；2-钢丝软管；3-吸附盘框架；4-多孔板；5-把 手；6-气流阀；7-螺钉。
具体实施方式
以下结合附图图1、图2及图3对本实用新型作进一步的详细阐述一种模型材料软薄层吸附平移装置，主要包括吸尘器1、钢丝软管2、吸附盘框架 3、多孔板4、把手5、气流阀6。吸附盘框架3、多孔板4及把手5共同组成的装置称为吸附盘。吸附盘框架3使用五块铝合金板焊接成底部开口的长方体盒子。其底部通过六个 螺钉7与多孔板4装配后形成一个长方体空腔，空腔有利于调节气体的流动方式、平衡气 压。铝合金材质有利于减轻吸附盘的重量，方便平移。吸附板框架3与多孔板4装配形式 的局部拆分剖视图如图3A、图3B及图3C所示，多孔板4的连接孔应为图3B中所示的阶梯 型孔，其目的是螺钉7拧入吸附框架3后，螺钉7的头部不会漏在多孔板4的外部，以保证 多孔板4的平整性，使得试验过程中不会因气体的过多泄露导致无法吸取模型材料薄层。吸附盘框架3上部中心部位钻孔并焊接螺母后，通过中空双头螺栓及与气流阀6
4相连，气流阀6用于调节吸尘器1吸入气体的流量，避免在吸附模型材料薄层过程中因气流 过大造成薄层的损伤。吸附盘上部焊接一对把手5，方便手动平移吸附盘。多孔板4的冲孔方式如图2所示，冲孔完成后，仍能保持该板主体框架的完整性及 刚度，在吸附软薄层的过程中，软薄层不会因弯曲变形受到损伤。吸附盘通过钢丝软管2与吸尘器1相连。钢丝软管2由于在其管壁内镶有螺旋状 钢丝，因此可以承受较大的吸力，不会在吸气过程中被吸扁。选用多档位型吸尘器1以方便 试验过冲中调节吸气速率，其吸气口改装为可与钢丝软管2相连的结构。一个典型的模型材料软薄层吸附平移操作过程如下1)使吸附盘底部的多孔板4与长方形模型材料薄层的表面接触；2)调节吸尘器1档位与气流阀6，直到可以安全地吸起模型材料薄层；3)平移模型材料薄层到试验需要的位置，关闭吸尘器1将模型材料薄层平稳放 下。
权利要求一种模型材料软薄层吸附平移装置，该装置包括吸尘器(1)、钢丝软管(2)、吸附盘框架(3)、气流阀(6)，其特征是吸尘器(1)通过钢丝软管(2)与气流阀(6)相连，气流阀(6)与吸附盘框架(3)相连，吸附盘框架(3)与多孔板(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种模型材料软薄层吸附平移装置，其特征在于所述的吸 附盘框架(3)与多孔板(4)相连，在附盘框架(3)内部形成空腔。
3.根据权利要求1所述的一种模型材料软薄层吸附平移装置，其特征在于所述的吸 附盘框架(3)通过螺钉(7)与多孔板(4)相连。
专利摘要本实用新型公开了一种模型材料软薄层吸附平移装置，该装置包括吸尘器、钢丝软管、吸附盘框架、多孔板、把手及气流阀，其特征是吸尘器通过钢丝软管与气流阀相连，气流阀与吸附盘框架相连，吸附盘框架通过螺钉与多孔板相连；吸附盘框架与多孔板围成的空腔内的气体，经气流阀及钢丝软管后，可被吸入吸尘器；多孔板有较高的平整度及刚度，从而保证装置有较大的吸附能力，也避免了吸附过程中损伤软薄层。该装置操作方便，可调节性好，可以较平稳搬移模型材料薄层，有效避免了软薄层因搬移产生损伤。
文档编号G01N1/28GK201611320SQ20102011611
公开日2010年10月20日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者张桂民, 施锡林, 李银平, 杨春和 申请人:中国科学院武汉岩土力学研究所