一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置的制作方法

1.本发明涉及岩溶塌陷实验装置技术领域，具体为一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置。

背景技术：

2.岩溶塌陷，是岩溶洞穴、上覆沉积物及地下水，构成固体、液体及气体三相力学平衡体系，地下水位变动达到一定幅度，平衡破坏，上覆松散沉积物突然塌落，形成上大下小的圆锥形塌陷坑，为了更好的观察地质岩溶在塌陷后的效果，需要借助与地貌结构相同的模拟装置进行观察，由于现有的大多数地貌模拟装置是单类进行实验，没有对比参照物，导致实验数据存在偶然性，而使用水管进行降水会影响使用效果，无法准确实现自然地质岩溶塌陷的情况，给实际使用带来了一定的不利影响，因此需要进行改进。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，设置有对比模拟环境的模拟箱，以增加得到数据准确的以及对比性的几率，通过驱动结构控制喷洒盘进行多方位喷洒以及振动电机、反复下压的弹性垫，模拟地震以及下雨和落石情况，通过监控摄像头进行及时记录模拟环境变化情况，给使用者的工作带来了便利的优点，给实际使用带来了一定的有利影响，解决了以上背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，包括防滑底框，所述防滑底框的顶部固定连接带有模拟电脑的模拟箱，所述模拟箱的左侧固定连接有水箱，所述模拟箱的侧面通过支架固定安装有驱动电机一，所述驱动电机一的输出端固定连接有丝杆，所述丝杆的表面连接有螺母座，所述螺母座的顶部固定安装有移动台，所述移动台的顶部固定连接有驱动电机二，所述驱动电机二的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有螺纹套板，所述螺纹套板的侧面固定连接有限位板，所述移动台的上表面开设有限位槽，所述限位槽的内壁与限位板的表面滑动连接，所述螺纹套板的底部固定连接有喷洒盘，所述喷洒盘的一侧通过导管与水箱连接，所述模拟箱的顶部通过支架转动连接有密封玻璃盖框，所述模拟箱的右侧固定安装有收污框，所述模拟箱内壁的底部填充有模拟岩溶洞穴层，所述模拟岩溶洞穴层的上表面填充有模拟岩层，所述模拟岩层的上表面填充有模拟土层，所述防滑底框内壁的侧面固定连接有固定板，所述固定板的顶部固定安装有振动电机，所述固定板的上表面固定连接有连接杆，所述连接杆的顶部与模拟箱的底部连接，所述防滑底框内壁的右侧固定安装有振动传感器，所述振动传感器的表面与连接杆的表面抵接。
5.优选的，所述模拟箱上靠近其内壁的中部固定连接有隔板，且两个模拟箱中模拟岩溶洞穴层、模拟岩层和模拟土层相同。
6.优选的，所述移动台的底部固定连接有平衡板，所述隔板的表面固定连接有平衡槽板，所述平衡槽板的内壁与平衡板的表面滑动连接。
7.优选的，所述模拟箱内壁的左侧固定连接有加热棒，所述模拟箱内壁的右侧固定连接有监控摄像头。
8.优选的，所述螺母座的一侧固定连接有滑套，所述模拟箱的外表面固定连接有滑架，所述滑架的表面与滑套的内壁滑动连接。
9.优选的，所述螺纹套板的下表面固定安装有电动气缸一，所述电动气缸一的输出端固定连接有气弹簧，所述气弹簧的一端固定连接有弹性垫。
10.优选的，所述水箱的内壁固定安装有水泵，所述水泵的两个导管分别连接在水箱的内部和外部，所述水箱内壁的左侧固定安装有水位传感器和温度传感器，所述水箱的内部固定安装有加热板。
11.优选的，所述收污框内壁的顶部固定安装有电动气缸二，所述电动气缸二的输出端固定连接有过滤网板，所述收污框内壁的左侧开设有锁定槽，所述锁定槽的内壁与过滤网板的表面卡接，所述收污框内壁的底部固定安装有压力传感器，所述压力传感器的顶部连接有密封板，所述密封板的表面与收污框内壁的表面固定连接有滤沙网。
12.优选的，所述防滑底框的内部开设有储物腔，所述储物腔的内壁通过铰链转动连接有拉门。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过模拟箱中模拟电脑进行设计自动模拟，模拟箱内部结构能够接受到模拟信号进行运作，驱动电机一运作能够带动丝杆进行转动，丝杆转动能够带动螺母座以及移动台进行移动，同时驱动电机二运作能够带动螺纹杆进行转动，通过限位板和限位槽的限位设置，使得螺纹杆转动能够带动螺纹套板以及喷洒盘进行移动，水箱内部的加热板和温度传感器能够检测以及控制水箱内部水液的温度，水位传感器能够进行监测水位高度，防止水箱内部水位枯竭，喷洒盘能够模拟下雨进行持续降雨，顶部的弹击打下碎块，模拟滚石，对岩溶地区空洞处的影响，进行全面的十字标记，进行完成下雨或者落石的随机模拟，同时振动电机运作将振动力通过连接杆传递到模拟箱底部，在监控摄像头进行监控模拟情况下模拟岩溶洞穴层、模拟岩层和模拟土层的裂缝形成、颗粒垮塌、土洞形成以及扩张、延伸以及覆盖层塌陷等情况，分析塌陷过程中覆盖层土体颗粒的位移、裂缝的发展趋势、系统不平衡力的变化情况等，通过加热板改变模拟箱内部的温度，以真实反映出外界应力作用下灾变主体的多场变化特征，通过模拟箱中不同位置模拟岩溶洞穴层、模拟岩层和模拟土层进行对比，两个模拟结果可为岩溶塌陷地质灾害的勘察处理以及防灾减灾工作提供可靠依据，且对比模拟避免了实验的偶然性并增加了一种对比，液体水冲击下的泥沙等填充物会在过滤网板上进行阻隔，先将水排出，电动气缸二移动能够带动过滤网板进行移动，将堆积的泥沙排入收污框中，压力传感器能够进行收到泥沙的重量检测。
附图说明
14.图1为本发明的正视图；
15.图2为本发明的模拟箱正视剖面视图；
16.图3为本发明的俯视图；
17.图4为本发明的收污框正视剖面视图；
18.图5为本发明的水箱正视剖面视图；
19.图6为本发明的电动气缸一正视图；
20.图7为本发明的a处放大图。
21.图中：1、防滑底框；2、模拟箱；3、水箱；4、驱动电机一；5、丝杆；6、螺母座；7、移动台；8、驱动电机二；9、螺纹杆；10、螺纹套板；11、限位板；12、限位槽；13、喷洒盘；14、密封玻璃盖框；15、收污框；16、模拟岩溶洞穴层；17、模拟岩层；18、模拟土层；19、固定板；20、振动电机；21、连接杆；22、振动传感器；23、隔板；24、平衡板；25、平衡槽板；26、加热棒；27、监控摄像头；28、滑套；29、滑架；30、电动气缸一；31、气弹簧；32、弹性垫；33、水泵；34、水位传感器；35、温度传感器；36、电动气缸二；37、过滤网板；38、锁定槽；39、压力传感器；40、密封板；41、滤沙网；42、储物腔；43、拉门。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，包括防滑底框1，防滑底框1的顶部固定连接带有模拟电脑的模拟箱2，模拟箱2的左侧固定连接有水箱3，模拟箱2的侧面通过支架固定安装有驱动电机一4，驱动电机一4的输出端固定连接有丝杆5，丝杆5的表面连接有螺母座6，螺母座6的顶部固定安装有移动台7，移动台7的顶部固定连接有驱动电机二8，驱动电机二8的输出端固定连接有螺纹杆9，螺纹杆9的表面螺纹连接有螺纹套板10，螺纹套板10的侧面固定连接有限位板11，移动台7的上表面开设有限位槽12，限位槽12的内壁与限位板11的表面滑动连接，螺纹套板10的底部固定连接有喷洒盘13，喷洒盘13的一侧通过导管与水箱3连接，模拟箱2的顶部通过支架转动连接有密封玻璃盖框14，模拟箱2的右侧固定安装有收污框15，模拟箱2内壁的底部填充有模拟岩溶洞穴层16，模拟岩溶洞穴层16的上表面填充有模拟岩层17，模拟岩层17的上表面填充有模拟土层18，防滑底框1内壁的侧面固定连接有固定板19，固定板19的顶部固定安装有振动电机20，固定板19的上表面固定连接有连接杆21，连接杆21的顶部与模拟箱2的底部连接，防滑底框1内壁的右侧固定安装有振动传感器22，振动传感器22的表面与连接杆21的表面抵接。
24.进一步的，防滑底框1的内部开设有储物腔42，储物腔42的内壁通过铰链转动连接有拉门43，储物腔42能够进行物品的临时储存。
25.实施例2：请参阅图1-7，本实施例与实施例1的区别在于：模拟箱2上靠近其内壁的中部固定连接有隔板23，且两个模拟箱2中模拟岩溶洞穴层16、模拟岩层17和模拟土层18相同。移动台7的底部固定连接有平衡板24，隔板23的表面固定连接有平衡槽板25，平衡槽板25的内壁与平衡板24的表面滑动连接，通过模拟箱2中不同位置模拟岩溶洞穴层16、模拟岩层17和模拟土层18进行对比，两个模拟结果可为岩溶塌陷地质灾害的勘察处理以及防灾减灾工作提供可靠依据，且对比模拟避免了实验的偶然性并增加了一种对比。螺母座6的一侧固定连接有滑套28，模拟箱2的外表面固定连接有滑架29，滑架29的表面与滑套28的内壁滑动连接，在滑套28和滑架29的作用下，保证了螺母座6的平稳移动，进而带动移动台7进行移
动。
26.实施例3：请参阅图1-7，本实施例与实施例1的区别在于：模拟箱2内壁的左侧固定连接有加热棒26，模拟箱2内壁的右侧固定连接有监控摄像头27。螺纹套板10的下表面固定安装有电动气缸一30，电动气缸一30的输出端固定连接有气弹簧31，气弹簧31的一端固定连接有弹性垫32。水箱3的内壁固定安装有水泵33，水泵33的两个导管分别连接在水箱3的内部和外部，水箱3内壁的左侧固定安装有水位传感器34和温度传感器35，水箱3的内部固定安装有加热板，水箱3内部的加热板和温度传感器35能够检测以及控制水箱3内部水液的温度，水位传感器34能够进行监测水位高度，防止水箱3内部水位枯竭。
27.实施例4：请参阅图1-7，本实施例与实施例1的区别在于：收污框15内壁的顶部固定安装有电动气缸二36，电动气缸二36的输出端固定连接有过滤网板37，收污框15内壁的左侧开设有锁定槽38，锁定槽38的内壁与过滤网板37的表面卡接，收污框15内壁的底部固定安装有压力传感器39，压力传感器39的顶部连接有密封板40，密封板40的表面与收污框15内壁的表面固定连接有滤沙网41，液体水冲击下的泥沙等填充物会在过滤网板37上进行阻隔，先将水排出，电动气缸二36移动能够带动过滤网板37进行移动，将堆积的泥沙排入收污框15中，压力传感器39能够进行收到泥沙的重量检测。
28.工作原理：该一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置在用时，使用者能够根据地质岩溶塌陷地貌的坍塌机理，设计自动模拟装置，模拟箱2内部结构能够接受到模拟信号进行运作，也可使用者手动控制进行随机模拟，驱动电机一4运作能够带动丝杆5进行转动，丝杆5转动能够带动螺母座6进行移动，在滑套28和滑架29的作用下，保证了螺母座6的平稳移动，进而带动移动台7进行移动，同时驱动电机二8运作能够带动螺纹杆9进行转动，通过限位板11和限位槽12的设置，使得螺纹杆9转动能够带动螺纹套板10进行移动，螺纹套板10移动能够带动喷洒盘13进行移动，水箱3内部的加热板和温度传感器35能够检测以及控制水箱3内部水液的温度，水位传感器34能够进行监测水位高度，防止水箱3内部水位枯竭，喷洒盘13能够模拟下雨进行持续降雨，顶部的弹击打下碎块，模拟滚石，对岩溶地区空洞处的影响，进行全面的十字标记，进行完成下雨或者落石的随机模拟，同时振动电机20运作将振动力通过连接杆21传递到模拟箱2底部，在监控摄像头27进行监控模拟情况下模拟岩溶洞穴层16、模拟岩层17和模拟土层18的裂缝形成、颗粒垮塌、土洞形成以及扩张、延伸以及覆盖层塌陷等情况，分析塌陷过程中覆盖层土体颗粒的位移、裂缝的发展趋势、系统不平衡力的变化情况等，通过加热板改变模拟箱2内部的温度，以真实反映出外界应力作用下灾变主体的多场变化特征，通过模拟箱2中不同位置模拟岩溶洞穴层16、模拟岩层17和模拟土层18进行对比，两个模拟结果可为岩溶塌陷地质灾害的勘察处理以及防灾减灾工作提供可靠依据，且对比模拟避免了实验的偶然性并增加了一种对比，液体水冲击下的泥沙等填充物会在过滤网板37上进行阻隔，先将水排出，电动气缸二36移动能够带动过滤网板37进行移动，将堆积的泥沙排入收污框15中，压力传感器39能够进行收到泥沙的重量检测，给使用者的工作带来了便利。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，包括防滑底框(1)，所述防滑底框(1)的顶部固定连接带有模拟电脑的模拟箱(2)，其特征在于：所述模拟箱(2)的左侧固定连接有水箱(3)，所述模拟箱(2)的侧面通过支架固定安装有驱动电机一(4)，所述驱动电机一(4)的输出端固定连接有丝杆(5)，所述丝杆(5)的表面连接有螺母座(6)，所述螺母座(6)的顶部固定安装有移动台(7)，所述移动台(7)的顶部固定连接有驱动电机二(8)，所述驱动电机二(8)的输出端固定连接有螺纹杆(9)，所述螺纹杆(9)的表面螺纹连接有螺纹套板(10)，所述螺纹套板(10)的侧面固定连接有限位板(11)，所述移动台(7)的上表面开设有限位槽(12)，所述限位槽(12)的内壁与限位板(11)的表面滑动连接，所述螺纹套板(10)的底部固定连接有喷洒盘(13)，所述喷洒盘(13)的一侧通过导管与水箱(3)连接，所述模拟箱(2)的顶部通过支架转动连接有密封玻璃盖框(14)，所述模拟箱(2)的右侧固定安装有收污框(15)，所述模拟箱(2)内壁的底部填充有模拟岩溶洞穴层(16)，所述模拟岩溶洞穴层(16)的上表面填充有模拟岩层(17)，所述模拟岩层(17)的上表面填充有模拟土层(18)，所述防滑底框(1)内壁的侧面固定连接有固定板(19)，所述固定板(19)的顶部固定安装有振动电机(20)，所述固定板(19)的上表面固定连接有连接杆(21)，所述连接杆(21)的顶部与模拟箱(2)的底部连接，所述防滑底框(1)内壁的右侧固定安装有振动传感器(22)，所述振动传感器(22)的表面与连接杆(21)的表面抵接。2.根据权利要求1所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述模拟箱(2)上靠近其内壁的中部固定连接有隔板(23)，且两个模拟箱(2)中模拟岩溶洞穴层(16)、模拟岩层(17)和模拟土层(18)相同。3.根据权利要求2所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述移动台(7)的底部固定连接有平衡板(24)，所述隔板(23)的表面固定连接有平衡槽板(25)，所述平衡槽板(25)的内壁与平衡板(24)的表面滑动连接。4.根据权利要求1所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述模拟箱(2)内壁的左侧固定连接有加热棒(26)，所述模拟箱(2)内壁的右侧固定连接有监控摄像头(27)。5.根据权利要求1所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述螺母座(6)的一侧固定连接有滑套(28)，所述模拟箱(2)的外表面固定连接有滑架(29)，所述滑架(29)的表面与滑套(28)的内壁滑动连接。6.根据权利要求1所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述螺纹套板(10)的下表面固定安装有电动气缸一(30)，所述电动气缸一(30)的输出端固定连接有气弹簧(31)，所述气弹簧(31)的一端固定连接有弹性垫(32)。7.根据权利要求1所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述水箱(3)的内壁固定安装有水泵(33)，所述水泵(33)的两个导管分别连接在水箱(3)的内部和外部，所述水箱(3)内壁的左侧固定安装有水位传感器(34)和温度传感器(35)，所述水箱(3)的内部固定安装有加热板。8.根据权利要求1所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述收污框(15)内壁的顶部固定安装有电动气缸二(36)，所述电动气缸二(36)的输出端固定连接有过滤网板(37)，所述收污框(15)内壁的左侧开设有锁定槽(38)，所述锁定槽(38)的内壁与过滤网板(37)的表面卡接，所述收污框(15)内壁的底部固定安装有压力传感器(39)，所述压
力传感器(39)的顶部连接有密封板(40)，所述密封板(40)的表面与收污框(15)内壁的表面固定连接有滤沙网(41)。9.根据权利要求1所述的一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，其特征在于：所述防滑底框(1)的内部开设有储物腔(42)，所述储物腔(42)的内壁通过铰链转动连接有拉门(43)。

技术总结

本发明公开了一种地质岩溶塌陷地貌模拟装置，包括防滑底框，所述防滑底框的顶部固定连接带有模拟电脑的模拟箱，所述模拟箱的左侧固定连接有水箱，所述模拟箱的侧面通过支架固定安装有驱动电机一，所述驱动电机一的输出端固定连接有丝杆，所述丝杆的表面连接有螺母座，所述螺母座的顶部固定安装有移动台。本发明通过上述等结构的配合，实现了设置有对比模拟环境的模拟箱，以增加得到数据准确的以及对比性的几率，通过驱动结构控制喷洒盘进行多方位喷洒以及振动电机、反复下压的弹性垫，模拟地震以及下雨和落石情况，通过监控摄像头进行及时记录模拟环境变化情况，给使用者的工作带来了便利。来了便利。来了便利。