[實(shí)用新型]一種土工離心模擬技術(shù)試驗(yàn)演示與展示教學(xué)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220727609.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN203102687U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孔令剛;陳云敏;韓連兵;安玉鵬;邵康;姚罡;黃錦舒
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G09B23/10
• 分類號: G09B23/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)演示裝置，尤其是涉及一種土工離心模擬技術(shù)試驗(yàn)演示與展示教學(xué)裝置。?

土工離心模擬試驗(yàn)技術(shù)是當(dāng)前國內(nèi)外巖土工程界競相研究和采用的一項(xiàng)物理模擬技術(shù)，利用土工離心機(jī)產(chǎn)生的離心加速度可以將原型構(gòu)筑物縮小n倍，研究構(gòu)筑物的變形、應(yīng)力等變化，其試驗(yàn)內(nèi)容幾乎已應(yīng)用到巖土工程的所有領(lǐng)域。國際上已建成的土工離心機(jī)近百臺，我國多家高校和科研單位也相繼建成了十多臺大中型土工離心機(jī)。隨著離心模擬技術(shù)的日臻成熟，離心模擬技術(shù)不但成為巖土工程科學(xué)研究的重要手段，而且成為解決重大工程關(guān)鍵技術(shù)問題的有效工具。向工程界和職能部門介紹和推廣離心模擬技術(shù)、向巖土專業(yè)學(xué)生和專業(yè)技術(shù)人員傳授相關(guān)知識和技能、向青少年展示神奇的超重力和有趣的土力學(xué)現(xiàn)象，成為巖土教學(xué)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。由于大中型土工離心機(jī)投資大、技術(shù)要求高，絕大多數(shù)高校無法建設(shè)；試驗(yàn)規(guī)模大、運(yùn)轉(zhuǎn)時間長，作為大面積的教學(xué)和試驗(yàn)演示并不適合，因此開發(fā)同教學(xué)和試驗(yàn)演示要求相適應(yīng)的教學(xué)裝置成為現(xiàn)實(shí)需要。?

目前，已有學(xué)者嘗試將微型離心機(jī)應(yīng)用于本科或研究生實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中，獲得較好效果。所采用的裝置或結(jié)構(gòu)簡單或利用其它設(shè)備改造而成，僅能滿足專業(yè)教學(xué)需要，功能單一。尚無一種適合不同背景人員的，集展示、教學(xué)和實(shí)驗(yàn)于一體的成套裝置。?

本實(shí)用新型的目的在于提供一種土工離心模擬技術(shù)試驗(yàn)演示與展示教學(xué)裝置。它能夠介紹離心模擬技術(shù)和離心模擬試驗(yàn)基本原理，演示離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中土體及構(gòu)筑物破壞現(xiàn)象，為教師講授巖土類專業(yè)知識提供了一種有效的手段，也為普及有關(guān)離心模擬知識和學(xué)術(shù)交流建立一個平臺。?

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：?

本實(shí)用新型的離心機(jī)試驗(yàn)演示部分布置在整個展示臺的右側(cè)，計(jì)算機(jī)、顯示屏、直流電源、控制面板以及操作室模型、電控柜模型、操作臺模型布置在展示臺的左側(cè)；其中：

該離心機(jī)試驗(yàn)演示部分；包括轉(zhuǎn)臺、轉(zhuǎn)臂、兩個吊籃、直流電機(jī)、減速轉(zhuǎn)向器，以及稀油站模型、供氣站模型、儀器艙模型和高壓油源模型；離心機(jī)的轉(zhuǎn)臺固定在支撐隔板中央，轉(zhuǎn)臺上下中心部位安裝軸承，主軸穿過轉(zhuǎn)臺中心，轉(zhuǎn)臂置于轉(zhuǎn)臺上方，轉(zhuǎn)臂中部與主軸用鍵鎖定，轉(zhuǎn)臂上方設(shè)置儀器艙模型，儀器艙模型和轉(zhuǎn)臂能隨主軸轉(zhuǎn)動，兩個吊籃與轉(zhuǎn)臂兩端分別通過吊籃轉(zhuǎn)軸連接，兩個微型攝像頭分別裝在轉(zhuǎn)臂兩端；主軸下端穿過支撐隔板與安裝在下層的減速轉(zhuǎn)向器的輸出端連接，在主軸與減速轉(zhuǎn)向器之間設(shè)置單向軸承，減速轉(zhuǎn)向器的輸入端與直流電機(jī)連接，離心機(jī)外部設(shè)置透明罩；直流電機(jī)由計(jì)算機(jī)或通過控制手動控制，在計(jì)算機(jī)顯示屏設(shè)定離心機(jī)轉(zhuǎn)動參數(shù)，并顯示吊籃底板處離心加速度。?

所述的兩個吊籃，其中一個吊籃設(shè)有試驗(yàn)演示模型，另一個吊籃設(shè)有與試驗(yàn)演示模型重量相等的平衡配重塊。所述的試驗(yàn)演示模型為軟土地基、堤埧邊坡。?

本實(shí)用新型具有的有益效果是：?

（1）各離心試驗(yàn)中心在不同場合對自身設(shè)備介紹和展示。

（2）向非專業(yè)人士或?qū)W生展示該設(shè)備組成和原理。?

（2）向非專業(yè)人士或?qū)W生展示該設(shè)備組成和原理。?

（3）針對非專業(yè)人士或?qū)W生演示巖土體變形和破壞過程，直觀了解土的基本特性。?

（4）能夠結(jié)合土力學(xué)和基礎(chǔ)工程課程開展試驗(yàn)教學(xué)，通過學(xué)生的主動參與到達(dá)高效學(xué)習(xí)的效果。?

（5）通過將控制計(jì)算機(jī)與外部顯示設(shè)備連接，可以直接用于研究成果介紹、學(xué)生課堂教學(xué)等。綜述所述，本裝置功能齊全，簡單直觀，操作方便，能夠滿足巖土類試驗(yàn)演示與展示教學(xué)的要求。?

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。?

圖2是圖1的中心局部放大圖。?

圖3是圖1的A向視圖。?

圖4是圖1的D向視圖。?

圖5是圖1的B?B剖視圖。?

圖6是圖1的C?C剖視圖。?

圖中：1、計(jì)算機(jī)，2、展示臺，3、電控柜模型，4、操作室模型，5、操作臺模型，6、顯示屏，7、吊籃，8、上支撐板，9、高強(qiáng)度透明罩，10、滑環(huán)，11、儀器艙模型，12、轉(zhuǎn)臂，13、向心軸承，14、透明隔板，15、稀油站模型，16、主軸，17、單向軸承，18、減速轉(zhuǎn)向器，19、向心推力軸承，20、直流電機(jī)，21、支撐隔板，22、展臺框架，23、直流電源，24、轉(zhuǎn)臺，25、供氣站模型，26、試驗(yàn)演示模型，27、微型攝像頭，28、吊籃轉(zhuǎn)軸，29、高壓油源模型，30、轉(zhuǎn)速顯示器，31、控制面板。??

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。?

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。?