[发明专利]一种重型机床-基础-地基系统相互作用的实验装置

摘要

一种重型机床-基础-地基系统相互作用的实验装置,重型机床与基础采用栓接方式连接，横梁与立柱滑动连接来引入结合面特性，可实现不同结构的立柱与横梁的更换，胶接有基础边界模拟橡胶的基础填埋在填土腔内的填土中，填土腔中的填土可更换，采用带有圆锥的人工截取区作为填土腔的边界，实验装置通过调平装置支撑，可以用于研究重型机床-基础-地基系统静、动特性及不均匀沉降的影响，便于更换不同类型机床、不同土壤进行试验。

主权项

一种重型机床‑基础‑地基系统相互作用的实验装置，其特征在于：该实验装置包括调平底座（1）、调平螺母（2）、人工边界模拟橡胶（3）、填土腔（4）、上端盖开启铰链（5）、激振口（6）、基础边界模拟橡胶（7）、重型机床立柱（8）、重型机床横梁（9）、立柱栓接孔（10）、混凝土基础（11）、上端盖（12）、上端盖锁紧螺母（13）、地基支撑装置（14）、上端盖锁紧孔（15）、上端盖基础孔（16）、横梁燕尾槽（17）、位移传感器（18）、应变传感器（19），位移传感器（18）包括位移传感器a（18.1）以及一组位移传感器b（18.2）；重型机床横梁（9）通过横梁燕尾槽（17）与重型机床立柱（8）连接，同时保证重型机床立柱（8）与立柱栓接孔（10）同心栓接；人工边界模拟橡胶（3）胶接在地基支撑装置（14）上，基础边界模拟橡胶（7）胶接在混凝土基础（11）上，混凝土基础（11）与基础边界模拟橡胶（7）固定于填土腔（4）的填土中；在上端盖（12）两侧挖出激振口（6）；位移传感器a（18.1）固定于重型机床横梁（9）几何中心，用以实现重型机床刀尖点的动态特性检测的目的，位移传感器b（18.2）为一组位移传感器，用以实现混凝土基础（11）承载变形检测的目的；应变传感器19同样为一组应变传感器，与位移传感器b（18.2）并列布置于混凝土基础（11）中，用以实现混凝土基础（11）静态特性检测的目的；为保证传感器的准确测量，将上述传感器布置于混凝土基础（11）中距离上表面为基础高度的1/4处；实验装置通过调平螺母（2）带动调平螺母（1）完成装置的调平，上端盖（12）与地基支撑装置（14）通过上端盖开启铰链（5）铰接，拆下上端盖锁紧螺母（13）实现上端盖（12）的开启，混凝土基础（11）上表面与上端盖（12）的上端盖基础孔（16）大小相同，人工边界模拟橡胶（3）用以模拟粘‑弹性人工截取的边界条件，相当于在人工边界上 同时设置阻尼器和弹簧；然后，将人工填土置于填土腔（4）中并夯实，在填土腔（4）中预埋传感器，填土腔（4）内的填土可根据不同地质条件进行更换以研究不同土壤系统的静、动特性影响，基础边界模拟橡胶（7）用以模拟基础与土接触面边界条件，相当于在混凝土基础（11）与土层结合面上设置阻尼器和弹簧；然后填埋进夯实在填土腔（4）中的土壤内，可根据不同基础形式更换混凝土基础（11），重型机床立柱（8）通过上端盖基础孔（16）与立柱栓接孔（10）平行栓接在混凝土基础（11）上，来模拟栓接结合面特性。