专利名称：模拟实验架采掘面顶板载荷测定装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于实验仪器技术领域，具体涉及到用于岩土、地质、矿山等的模拟实 验架采掘面顶板载荷测定装置。
背景技术：
相似模拟实验是岩土、地质、矿山等相关领域进行科学研究的主要技术手段之一。 基于相似模拟理论和不同的研究目的，通过对岩层、硐室、坝体、边坡、巷(隧)道等相关研 究内容的相似模拟，得出有关的技术指标和参数，从而对以上领域的设计和生产实践提供 科学的依据。实验室传统的相似模拟实验研究所使用的回采工作面顶板载荷监测装置，主要有 悬浮式称重传感器和底部安装有调节螺杆的测力传感器两种。称重传感器结构简单，使用 方式灵活多变，夹持在角钢上的支承座以及单立杆悬臂梁设置在模型侧面，供实验人员安 装和移动，但由于该装置采用夹持在角钢上的支承座及单立杆悬臂梁结构，夹持支承座移 动麻烦，且角钢以及夹持支承座耦合不良，容易产生向内倾斜，造成称重传感器悬臂低头， 悬臂与顶板接触不良，严重时为线或点接触，导致传感器受力不均，影响实验数据的真实 性。特别是当顶板周期比较剧烈地压模型时，使得模型内受支承一端的称重传感器下移，甚 至压坏传感器，造成实验数据的失真。底部安装有调节螺杆的侧力使传感装置加工简单、维 护方便，但由于调节螺杆布置在测力传感器底部且位于模拟架内，操作空间狭小使得螺杆 升降操作困难，操作调节螺杆困难，而直接影响到所测试数据的准确性。这两种测力装置受 力不均、实验费用较高、操作不便，在实验中干扰实验数据的真实性。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述相似模拟实验测力装置的缺点，提 供一种设计合理、结构简单、操作方便、测力准确、经济实用的模拟实验架采掘面顶板载荷 测定装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是在连接板的左端设置有左支撑架、右端 设置有右支撑架，左支撑架和右支撑架的上端设置有承载板，承载板的上表面设置有通过 电缆与108路数据采集系统相连的力传感器，108路数据采集系统通过电缆与计算机相连， 传感器左端设置有插入承载板左端内的左定位导向杆、右端设置有插入承载板右端内的右 定位导向杆，左支撑架和右支撑架上设置有其上端位于力传感器下表面的升降机构。本实用新型的左支撑架和右支撑架为U形支撑架。本实用新型的升降机构为调节螺杆或液压千斤顶或电动千斤顶或机械螺旋千斤 顶。本实用新型采用了承载板，在进行模拟实验时，力传感器所接收到的承载力均勻， 采用了与108路数据采集系统相连的测力传感器，测力精度高。本实用新型与现有的模拟 测力实验仪装置相比，具有结构简单、使用方便、加载平稳可控、所测试的承载力准确等优点，可用于岩土、地质、矿山承载力相似模拟实验，特别适应在做小比例相似模拟实验时，模 拟的矿层厚度小、升降操作空间狭窄的位置。

图1是本实用新型一个实施例的主视图。图2是图1的左视图。图3是图1的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明，但本实用新型不限于这些 实施例。实施例1在图1、2、3中，本实施例的模拟实验架采掘面顶板载荷测定装置由左定位导向杆 1、力传感器2、承载板3、右定位导向杆4、右定位导向螺母5、右调节螺杆6、右支撑架7、连 接板8、左支撑架9、左调节螺杆10、左定位导向螺母11、108路数据采集系统12、计算机13 联接构成。在连接板8的左端用螺纹紧固联接件固定联接安装有左支撑架9，连接板8的右端 用螺纹紧固联接件固定联接安装有右支撑架7，左支撑架9和右支撑架7为U形支撑架，左 支撑架9和右支撑架7的上端加工有螺孔，左支撑架9和右支撑架7的上端用螺纹紧固联 接件固定联接安装有承载板3，承载板3的左右两外侧各加工有导向孔，导向孔两内侧各加 工有一个螺孔，承载板3的上表面左端用左定位导向杆1穿过力传感器2插入到承载板3 的左外侧的导向孔内、右端用右定位导向杆4穿过力传感器2插入到承载板3的右外侧的 导向孔内，将力传感器2固定在承载板3的上表面，力传感器2可沿着左定位导向杆1和右 定位导向杆4上下移动。力传感器2与108路数据采集系统12相连，这种力传感器2，测力 精度高，108路数据采集系统12通过电缆与计算机13相连，在左支撑架9的上端通过螺纹 联接安装有左调节螺杆10，左调节螺杆10的上端穿过左支撑架9上端的螺孔和承载板3左 端内侧的螺孔顶在力传感器2左端的下表面，右调节螺杆6的上端穿过右支撑架7上端的 螺孔和承载板3右端侧的螺孔顶在力传感器2右端的下表面，顺时针旋转左调节螺杆10，力 传感器2的左侧被顶起，反时针旋转左调节螺杆10，力传感器2的左侧落下；顺时针旋转右 调节螺杆6，力传感器2的右侧被顶起，反时针旋转右调节螺杆6，力传感器2的右侧落下， 承力传感器2的左侧位置调整好之后，用左定位导向螺母11将左调节螺杆10锁定在固定 位置，力传感器2的右侧位置调整好之后，用右定位导向螺母5将右调节螺杆6锁定在固定 位置。这种结构的模拟实验架采掘面顶板载荷测定装置，体积小，很适用于在做小比例相似 模拟实验时，模拟的矿层厚度小、升降操作空间狭窄的位置。使用本实用新型在实验室进行模拟实验时，将1个或2个或多个模拟实验架采掘 面顶板载荷测定装置放入实验室的模拟采掘工作面内，顺时针旋转左调节螺杆10和右调 节螺杆6，力传感器2上升至回采工作面，再继续顺时针旋转左调节螺杆10和右调节螺杆 6，对力传感器2加载，用左定位导向螺母11将左调节螺杆10锁定在固定位置，用右定位导 向螺母5将右调节螺杆6锁定在固定位置，力传感器2将所接收到的力信号转换成电信号通过108路数据采集系统12、再通过电缆输出到计算机13，计算机13按照事先设定的程序 计算出加载时力传感器2所承受的力。实施例2本实施例在左支撑架9、右支撑架7上安装的升降机构为电动千斤顶，电动千斤顶 的上端位于测力传感器2的下表面。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。实施例3本实施例在左支撑架9、右支撑架7上安装的升降机构为液压千斤顶，液压千斤顶 的上端位于测力传感器2的下表面。其它零部件以及零部件的联接关系与实施例1相同。
权利要求一种模拟实验架采掘面顶板载荷测定装置，其特征在于在连接板(8)的左端设置有左支撑架(9)、右端设置有右支撑架(7)，左支撑架(9)和右支撑架(7)的上端设置有承载板(3)，承载板(3)的上表面设置有通过电缆与108路数据采集系统(12)相连的力传感器(2)，108路数据采集系统(12)通过电缆与计算机(13)相连，传感器(2)左端设置有插入承载板(3)左端内的左定位导向杆(1)、右端设置有插入承载板(3)右端内的右定位导向杆(4)，左支撑架(9)和右支撑架(7)上设置有其上端位于力传感器(2)下表面的升降机构。
2.按照权利要求1所述的模拟实验架采掘面顶板载荷测定装置，其特征在于所说的 左支撑架(9)和右支撑架(7)为U形支撑架。
3.按照权利要求1所述的模拟实验架采掘面顶板载荷测定装置，其特征在于所说的 升降机构为调节螺杆(6，10)或液压千斤顶或电动千斤顶或机械螺旋千斤顶。
专利摘要一种模拟实验架采掘面顶板载荷测定装置，在连接板的左端设左支撑架、右端设右支撑架，左支撑架和右支撑架的上端设承载板，承载板的上表面设通过电缆与108路数据采集系统相连的力传感器，108路数据采集系统通过电缆与计算机相连，传感器左端设插入承载板左端内的左定位导向杆、右端设插入承载板右端内的右定位导向杆，左支撑架和右支撑架上设其上端位于力传感器下表面的升降机构。承载板，在进行模拟实验时，力传感器所接收到的承载力均匀，采用了与108路数据采集系统相连的测力传感器，测力精度高。本实用新型具有加载平稳可控、所测试的承载力准确等优点，特别适应在做小比例相似模拟实验时，模拟的矿层厚度小、升降操作空间狭窄的位置。
文档编号G01L5/00GK201637522SQ20102010576
公开日2010年11月17日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者王晨阳, 程文东, 苏普正, 贠东风, 辛亚军 申请人:西安科技大学