一种在地质构造变形模型的表面进行画线的设备

技术领域

本发明涉及教学设备技术领域，特别涉及一种在地质构造变形模型的表面进行画线的设备。

背景技术

构造变形模拟是研究地质构造变形过程的一种重要的实验手段，精确测量模型表面的变形方式和变形量大小是整个模拟实验中的一项关键性技术，因而需要在模型表面刻画一定规则的几何图案，将模型分隔成一系列单元，观察和测量变形前后各个单元的变化。

现有的技术中的地质构造变形模型表面画线设备，其在使用时，能够实现横向、竖向画线，但是在进行斜向画线时操作不变，画线效率较低、效果较差，且在使用过程中，不仅对漏沙装置的拆卸较为麻烦，且沙子偶尔会产生堵塞现象，产生无法流出现象，针对上述问题，故而提出一种在地质构造变形模型的表面进行画线的设备。

发明内容

本申请的目的在于提供一种在地质构造变形模型的表面进行画线的设备，以解决上述背景技术中提出的在进行斜向画线时操作不变，画线效率较低、效果较差，且在使用过程中，不仅对漏沙装置的拆卸较为麻烦，且沙子偶尔会产生堵塞现象，产生无法流出现象的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种在地质构造变形模型的表面进行画线的设备，包括操作台、漏沙圆筒，所述漏沙圆筒内设置有阀门，所述操作台的顶部安装有模型本体，所述操作台的顶部通过升降组件安装有凹形环，所述凹形环的相对内壁共同滑动安装有两个弧形滑块，两个所述弧形滑块上共同通过往复移动组件安装有移动块，所述移动块的底部固定安装有方形块，所述漏沙圆筒的顶端固定安装有回形块，所述回形块与所述方形块之间通过卡接组件相连接，其中一个所述弧形滑块的侧部开设有矩形槽，所述矩形槽的顶部开设有安装孔，所述安装孔内固定安装有调节电机，所述调节电机的输出轴延伸至所述矩形槽内并固定套接有调节齿轮，所述凹形环的周侧内壁固定安装有环形齿条，所述调节齿轮与所述环形齿条啮合安装，所述移动块的侧部固定安装有空心板，所述空心板内通过驱动组件转动安装有转杆，所述转杆的底端设置有与所述漏沙圆筒相适配的防堵组件。

优选的，所述升降组件包括四个螺杆导套，所述操作台内开设有传动腔，四个所述螺杆导套的底端均转动安装于所述传动腔的底部内壁上，四个所述螺杆导套之间通过第一传动单元相连接，四个所述螺杆导套的顶端均延伸至所述传动腔外并均螺纹安装有螺杆，四个所述螺杆的顶端均安装有弧形安装板，所述凹形环的周侧外壁与四个所述弧形安装板的周侧固定连接。

优选的，所述第一传动单元包括四个第一齿轮，四个所述第一齿轮分别固定套接于四个所述螺杆导套上，四个所述第一齿轮上共同啮合安装有第一链条，所述操作台的底部安装有升降电机，所述升降电机的输出轴与其中一个所述螺杆导套的底端相连接。

优选的，所述往复移动组件包括丝杆、限位杆，所述丝杆的两端分别转动安装于两个所述弧形滑块的相对侧部，其中一个所述弧形滑块的侧部开设有电机槽，所述电机槽内安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与所述丝杆的端部相连接，所述移动块螺纹安装于所述往复丝杆上，所述移动块的侧部开设有限位孔，所述限位杆滑动安装于所述限位孔内，所述限位杆的两端分别固定安装于两个所述弧形滑块的相对侧部上。

优选的，所述卡接组件包括四个梯形销块，所述方形块的四侧部均开设有卡槽，所述回形块的四侧内壁均开设有滑动槽，四个所述梯形销块分别滑动安装于四个所述滑动槽、四个所述卡槽内，四个所述梯形销块的侧部均固定安装有矩形杆，四个所述矩形杆均延伸至所述回形块外并设置有拆卸单元，四个所述梯形销块的侧部均固定安装有卡接弹簧，四个所述卡接弹簧的另一端分别固定安装于四个所述滑动槽的侧部内壁上。

优选的，所述拆卸单元包括滑动环，所述滑动环滑动安装于所述漏沙圆筒上，所述漏沙圆筒的顶端转动安装有四个连杆，四个所述连杆的另一端分别转动安装于四个所述矩形杆的底部。

优选的，所述驱动组件包括防堵电机，所述防堵电机固定安装于所述空心板的顶部内壁上，所述空心板的底部内壁开设有连通孔，所述转杆的顶端转动安装于所述连通孔内并与所述防堵电机的输出轴相连接，所述转杆的底端延伸至所述连通孔外。

优选的，所述防堵组件包括转动板，所述转动板固定套接于所述转杆上，所述转动板的侧部开设有伸缩槽，所述伸缩槽内滑动安装有伸缩轴，所述伸缩轴的一端固定安装有塑胶球，所述塑胶球的侧部设置有压缩单元。

优选的，所述压缩单元包括压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端固定安装于所述塑胶球的侧部，所述压缩弹簧的另一端固定安装于所述转动板的侧部。

优选的，所述操作台的底部固定安装有多个支撑腿，多个所述支撑腿的底部均设置有万向轮，多个所述万向轮上均设置有自锁件。

综上，本发明的技术效果和优点：

1、本发明中，当需要横向移动漏沙圆筒进行画线操作时，打开漏沙圆筒内的阀门，然后启动伺服电机带动丝杆转动，进而通过限位杆的限位功能实现带动移动块水平运动，进而带动漏沙圆筒实现画线功能，当需要对画线角度进行调节时，启动调节电机进而带动调节齿轮转动，通过与环形齿条的啮合作用带动丝杆实现转动，进而对画线角度进行调节，这样设置，能够实现斜向画线操作，其实用性更强。

2、本发明中，向上滑动滑动环，进而在四个连杆的作用下带动四个矩形杆向远离轴心方向运动，进而带动四个梯形销块同步运动，接触与四个卡槽的固定限位功能，然后将漏沙圆筒取下，并向内加入彩色沙砾，然后将回形块沿着方形块方向运动，通过对多个梯形销块的挤压作用和多个卡接弹簧的弹性作用实现对漏沙圆筒的卡接固定功能，这样设置，能够实现对漏沙圆筒的便捷安装拆卸，在添加沙砾时较为便捷，实用性高。

3、本发明中，当漏沙圆筒在运动过程中，启动防堵电机带动转杆转动，从而带动转动板转动，使得塑胶球对漏沙圆筒进行轻微敲击，使其产生振动防止出现堵塞现象，当塑胶球与漏沙圆筒接触时，在挤压作用下带动伸缩轴向转动板方向运动，同时对压缩弹簧进行挤压，防止转动出现卡死现象，当挤压作用消失后，在压缩弹簧的弹性作用下带动塑胶球复位，这样设置，能够实现在转动时对漏沙圆筒实现敲击振动，防止其在漏沙过程中出现堵塞现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中一种在地质构造变形模型的表面进行画线的设备的立体结构示意图；

图2为本申请实施例中操作台局部剖切结构示意图；

图3为本申请实施例中凹形环、空心板局部剖切结构示意图；

图4为图3中A处放大结构示意图；

图5为本申请实施例中调节齿轮放大结构示意图；

图6为本申请实施例中方形块、回形块局部剖切结构示意图。

图中：1、操作台；2、模型本体；3、凹形环；4、螺杆导套；5、第一齿轮；6、升降电机；7、螺杆；8、弧形安装板；9、弧形滑块；10、丝杆；11、伺服电机；12、调节齿轮；13、环形齿条；14、调节电机；15、移动块；16、限位杆；17、漏沙圆筒；18、方形块；19、回形块；20、梯形销块；21、矩形杆；22、卡接弹簧；23、滑动环；24、连杆；25、空心板；27、转杆；28、防堵电机；29、转动板；30、伸缩轴；31、塑胶球；32、压缩弹簧；33、万向轮。

具体实施方式

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、完整的描述，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。

实施例1

参考图1-6所示的一种在地质构造变形模型的表面进行画线的设备，包括操作台1、漏沙圆筒17，漏沙圆筒17内设置有阀门，操作台1的顶部安装有模型本体2，操作台1的顶部通过升降组件安装有凹形环3，凹形环3的相对内壁共同滑动安装有两个弧形滑块9，两个弧形滑块9上共同通过往复移动组件安装有移动块15，移动块15的底部固定安装有方形块18，漏沙圆筒17的顶端固定安装有回形块19，回形块19与方形块18之间通过卡接组件相连接，其中一个弧形滑块9的侧部开设有矩形槽，矩形槽的顶部开设有安装孔，安装孔内固定安装有调节电机14，调节电机14的输出轴延伸至矩形槽内并固定套接有调节齿轮12，凹形环3的周侧内壁固定安装有环形齿条13，调节齿轮12与环形齿条13啮合安装，移动块15的侧部固定安装有空心板25，空心板25内通过驱动组件转动安装有转杆27，转杆27的底端设置有与漏沙圆筒17相适配的防堵组件。

借由上述结构，使用时，首先通过卡接组件对漏沙圆筒17进行拆卸，并向内填入彩色砂砾后安装，通过升降组件将凹形环3、漏沙圆筒17调节至适宜高度，当需要横向移动漏沙圆筒17进行画线操作时，打开漏沙圆筒17内的阀门，然后通过往复移动组件带动移动块15水平运动，进而带动漏沙圆筒17实现画线功能，当漏沙圆筒17在运动过程中，在驱动组件的作用下带动转杆27转动，并在防堵组件的作用下使得漏沙圆筒17出现震动，防止内部砂砾出现堵塞现象。当需要对画线角度进行调节时，启动调节电机14进而带动调节齿轮12转动，通过与环形齿条13的啮合作用带动弧形滑块9沿着凹形环3转动，进而对画线角度进行调节，这样设置，能够实现斜向画线操作，其实用性更强。

如图2所示，升降组件包括四个螺杆导套4，操作台1内开设有传动腔，四个螺杆导套4的底端均转动安装于传动腔的底部内壁上，四个螺杆导套4之间通过第一传动单元相连接，四个螺杆导套4的顶端均延伸至传动腔外并均螺纹安装有螺杆7，四个螺杆7的顶端均安装有弧形安装板8，凹形环3的周侧外壁与四个弧形安装板8的周侧固定连接，这样设置的好处是，通过四个螺杆导套4和四个螺杆7的设置，能够实现凹形环3的升降功能，便于对漏沙圆筒17的高度进行调节。

实施例2

如图2所示，第一传动单元包括四个第一齿轮5，四个第一齿轮5分别固定套接于四个螺杆导套4上，四个第一齿轮5上共同啮合安装有第一链条，操作台1的底部安装有升降电机6，升降电机6的输出轴与其中一个螺杆导套4的底端相连接，这样设置的好处是，通过四个第一齿轮5的设置，能够带动四个螺杆导套4同步转动，防止凹形环3在升降过程中出现卡死现象。

如图3所示，往复移动组件包括丝杆10、限位杆16，丝杆10的两端分别转动安装于两个弧形滑块9的相对侧部，其中一个弧形滑块9的侧部开设有电机槽，电机槽内安装有伺服电机11，伺服电机11的输出轴与丝杆10的端部相连接，移动块15螺纹安装于往复丝杆10上，移动块15的侧部开设有限位孔，限位杆16滑动安装于限位孔内，限位杆16的两端分别固定安装于两个弧形滑块9的相对侧部上，这样设置的好处是，通过丝杆10的设置，能够实现带动移动块15水平运动功能，且通过限位杆16能够对移动块15实现限位功能，防止其出现转动现象。

如图6所示，卡接组件包括四个梯形销块20，方形块18的四侧部均开设有卡槽，回形块19的四侧内壁均开设有滑动槽，四个梯形销块20分别滑动安装于四个滑动槽、四个卡槽内，四个梯形销块20的侧部均固定安装有矩形杆21，四个矩形杆21均延伸至回形块19外并设置有拆卸单元，四个梯形销块20的侧部均固定安装有卡接弹簧22，四个卡接弹簧22的另一端分别固定安装于四个滑动槽的侧部内壁上，这样设置的好处是，通过四个梯形销块20的设置，能够实现对回形块19的卡接固定功能，从而便于对漏沙圆筒17进行拆卸安装。

如图6所示，拆卸单元包括滑动环23，滑动环23滑动安装于漏沙圆筒17上，漏沙圆筒17的顶端转动安装有四个连杆24，四个连杆24的另一端分别转动安装于四个矩形杆21的底部，这样设置的好处是，通过滑动环23和四个连杆24的设置，能够实现带动四个矩形杆21同步运动，操作便捷。

如图4所示，驱动组件包括防堵电机28，防堵电机28固定安装于空心板25的顶部内壁上，空心板25的底部内壁开设有连通孔，转杆27的顶端转动安装于连通孔内并与防堵电机28的输出轴相连接，转杆27的底端延伸至连通孔外，这样设置的好处是，通过防堵电机28的设置，能够实现带动转杆27匀速转动功能。

如图4所示，防堵组件包括转动板29，转动板29固定套接于转杆27上，转动板29的侧部开设有伸缩槽，伸缩槽内滑动安装有伸缩轴30，伸缩轴30的一端固定安装有塑胶球31，塑胶球31的侧部设置有压缩单元，这样设置的好处是，通过塑胶球31的设置，能够实现在转动时对漏沙圆筒17实现敲击振动，防止其在漏沙过程中出现堵塞现象。

如图4所示，压缩单元包括压缩弹簧32，压缩弹簧32的一端固定安装于塑胶球31的侧部，压缩弹簧32的另一端固定安装于转动板29的侧部，这样设置的好处是，通过压缩弹簧32的设置，能够使得当对塑胶球31的挤压作用消失后，能够在压缩弹簧32的弹性作用下带动塑胶球31复位。

如图1所示，操作台1的底部固定安装有多个支撑腿，多个支撑腿的底部均设置有万向轮33，多个万向轮33上均设置有自锁件，这样设置的好处是，通过万向轮33的设置，能够使得工作人员需要移动设备时，能够更加便捷、省力。

本发明工作原理：首先向上滑动滑动环23，进而在四个连杆24的作用下带动四个矩形杆21向远离轴心方向运动，进而带动四个梯形销块20同步运动，接触与四个卡槽的固定限位功能，然后将漏沙圆筒17取下，并向内加入彩色沙砾，然后将回形块19沿着方形块18方向运动，通过对多个梯形销块20的挤压作用和多个卡接弹簧22的弹性作用实现对漏沙圆筒17的卡接固定功能，这样设置，能够实现对漏沙圆筒17的便捷安装拆卸，在添加沙砾时较为便捷，实用性高。启动升降电机6，进而通过四个第一齿轮5和第一链条带动四个螺杆导套4同步转动，进而通过四个螺杆带动凹形环3、漏沙圆筒17升降至适宜高度，当需要横向移动漏沙圆筒17进行画线操作时，打开漏沙圆筒17内的阀门，然后启动伺服电机11带动丝杆10转动，进而通过限位杆16的限位功能实现带动移动块15水平运动，进而带动漏沙圆筒17实现画线功能，当漏沙圆筒17在运动过程中，启动防堵电机28带动转杆27转动，从而带动转动板29转动，使得塑胶球31对漏沙圆筒17进行轻微敲击，使其产生振动防止出现堵塞现象，当塑胶球31与漏沙圆筒17接触时，在挤压作用下带动伸缩轴30向转动板29方向运动，同时对压缩弹簧32进行挤压，防止转动出现卡死现象，当挤压作用消失后，在压缩弹簧32的弹性作用下带动塑胶球31复位。当需要对画线角度进行调节时，启动调节电机14进而带动调节齿轮12转动，通过与环形齿条13的啮合作用带动丝杆10实现转动，进而对画线角度进行调节，这样设置，能够实现斜向画线操作，其实用性更强。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。