[發(fā)明專(zhuān)利]內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱及其使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610397306.4
• 申請(qǐng)日: 2016-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105926691B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章敏;尚微;郭誠(chéng);周忠超;程欣;趙博;安毅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E02D33/00
• 分類(lèi)號(hào): E02D33/00
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專(zhuān)利代理有限公司14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：包括若干個(gè)長(zhǎng)方形框架、電磁減阻裝置、螺桿和反力架；

所述長(zhǎng)方形框架由四根方形鋼管焊接而成，且若干個(gè)長(zhǎng)方形框架上下平行層疊設(shè)置、間距相等，每層框架與振動(dòng)方向平行的兩根方形鋼管內(nèi)設(shè)有電磁減阻裝置；電磁減阻裝置在多個(gè)方形鋼管內(nèi)平行設(shè)置，形成多層減阻系統(tǒng)；底部的長(zhǎng)方形框架下方設(shè)有剛性底板；

所述電磁減阻裝置包括嵌有多個(gè)鐵芯的橫梁和薄片磁鐵，橫梁無(wú)接觸地貫穿于該鋼管內(nèi)部，所述橫梁為工字鋼，工字鋼的腹板上設(shè)有若干個(gè)缺口，鐵芯焊接在該缺口內(nèi)，鐵芯的外表面均勻纏有漆包線，且相鄰兩層框架內(nèi)的漆包線與滑動(dòng)變阻器、電流表和電源串聯(lián)為一組電路；鐵芯的上方對(duì)應(yīng)設(shè)有薄片磁鐵，鐵芯的上工作面與薄片磁鐵的下表面的磁極極性相同；橫梁延伸出方形鋼管的兩端，橫梁兩端分別與螺桿連接，螺桿上端懸掛在反力架橫梁上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：所述薄片磁鐵為長(zhǎng)條形銣鐵硼材質(zhì)，粘貼在方形鋼管的內(nèi)頂面，磁鐵在每個(gè)鐵芯中心兩側(cè)各預(yù)留15cm，寬度小于方形鋼管內(nèi)頂面寬度3-5mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：應(yīng)事先驗(yàn)算橫梁在電磁力和自重作用下的撓曲變形，保證橫梁最大豎向位移小于其底面至鋼管下表面的間隙，計(jì)算模型可按簡(jiǎn)支梁考慮。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：所述螺桿下端采用導(dǎo)線和接地極與大地相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：所述電磁減阻裝置的橫梁兩個(gè)端部分別設(shè)置U型槽，螺桿與每個(gè)橫梁之間通過(guò)螺母連接，將所有電磁減阻裝置的橫梁固定起來(lái)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：所述電磁減阻裝置的橫梁兩端上下翼板均切割出一個(gè)U型缺口，并去掉缺口范圍內(nèi)上下翼板之間的腹板，將螺桿穿過(guò)缺口，并在翼板上下表面通過(guò)螺母對(duì)橫梁進(jìn)行固定。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：所述反力架設(shè)置在模型箱兩側(cè)，且與振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面分離。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：在模型箱內(nèi)布置橡膠袋；除底層框架外，在每層框架與振動(dòng)方向平行的底部各設(shè)置3~5組軸承或滾珠；在箱壁外側(cè)垂直于振動(dòng)方向設(shè)置柔性鐵皮或橡膠材質(zhì)的側(cè)限板，并通過(guò)螺栓連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱，其特征在于：所述滾珠設(shè)置在方形鋼管上的滑槽板內(nèi)，滑槽板上方設(shè)有一條凹槽，滾珠能在凹槽內(nèi)發(fā)生水平滑動(dòng)。

10.一種權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的內(nèi)置電磁減阻裝置的大型層疊剪切模型箱的使用方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：將剛性底板和層疊框架通過(guò)螺栓拼裝成模型箱，使剛性底板連接在外部振動(dòng)臺(tái)上；

步驟2：焊接橫梁，將繞有一定匝數(shù)漆包線的鐵芯焊接在橫梁缺口位置，將同一根橫梁上的鐵芯用導(dǎo)線串聯(lián)起來(lái)；

步驟3：將橫梁送入與振動(dòng)方向平行的一邊方形鋼管內(nèi)，串聯(lián)鐵芯的導(dǎo)線在方形鋼管兩端引出來(lái)，與相鄰框架引出的導(dǎo)線或滑動(dòng)變阻器、電流表和電源相連，每?jī)蓪涌蚣軆?nèi)鐵芯與滑動(dòng)變阻器、電流表和電源串聯(lián)為一組電路；

步驟4：將薄片磁鐵沿與振動(dòng)方向平行的兩根方形鋼管兩端頂板緩緩?fù)七M(jìn)，使其吸附于鋼管內(nèi)頂面；

步驟5：將螺桿上擰上螺母，螺母位置根據(jù)已安裝的橫梁確定，將螺桿安裝在反力架上；通過(guò)操縱反力架，將螺桿慢慢送至橫梁端部“U”型缺口處；先從上部框架內(nèi)的橫梁開(kāi)始，將橫梁抬升至預(yù)定位置，用螺母固定住橫梁；

步驟6：電路接通前，需把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大；從上往下，依次接通各個(gè)電路，先慢慢調(diào)節(jié)頂層電路中滑動(dòng)變阻器，觀察電流表示數(shù)，使電路達(dá)到預(yù)先計(jì)算的電流值，再調(diào)節(jié)下一層電路；電路調(diào)整完畢，方可施加地震波進(jìn)行振動(dòng)臺(tái)模擬試驗(yàn)。