[發(fā)明專利]碎屑流模擬試驗裝置及碎屑流模型試驗系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710059017.8
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106768846B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭光;許強;羅昭宇;劉國友;趙玉虎
• 申請（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué);四川德鑫源機器人有限公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 曹桓

1.一種碎屑流模擬試驗裝置，用于在土工離心機吊籃中開展碎屑流模型試驗，其特征在于，包括滑槽機構(gòu)和翻板控制機構(gòu)，所述滑槽機構(gòu)包括至少一個碎屑顆粒滑槽，所述翻板控制機構(gòu)包括控制組件和至少一個協(xié)調(diào)運動組件；

每個所述協(xié)調(diào)運動組件包括旋轉(zhuǎn)軸、翻板以及控制板，所述翻板和所述控制板一一對應(yīng)的固定設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)軸上，所述旋轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動的設(shè)置于所述碎屑顆粒滑槽上，所述翻板嵌設(shè)于所述碎屑顆粒滑槽內(nèi)，所述控制板設(shè)置于所述碎屑顆粒滑槽外，所述翻板將所述碎屑顆粒滑槽分隔為堆放區(qū)域和滑落區(qū)域；

所述控制組件與所述控制板連接，且用于控制所述控制板、所述翻板以及所述旋轉(zhuǎn)軸繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線同步轉(zhuǎn)動，使所述翻板具有將所述碎屑顆粒滑槽分隔為堆放區(qū)域和滑落區(qū)域的第一狀態(tài)，和將所述堆放區(qū)域和所述滑落區(qū)域連通的第二狀態(tài)；

所述控制組件包括控制件，所述控制件、所述碎屑顆粒滑槽以及所述協(xié)調(diào)運動組件的數(shù)量相同，且均為至少兩個，全部所述滑槽機構(gòu)并排設(shè)置；

所述旋轉(zhuǎn)軸包括控制端、翻板端以及位于所述控制端和所述翻板端之間的中間段，每個所述旋轉(zhuǎn)軸的所述控制端固定設(shè)置有一個所述控制板，所述翻板端固定設(shè)置有一個所述翻板，全部所述旋轉(zhuǎn)軸依次套設(shè)連接，且相鄰的兩個所述旋轉(zhuǎn)軸中，外層的所述旋轉(zhuǎn)軸套設(shè)于內(nèi)層的所述旋轉(zhuǎn)軸的中間段；

所述控制件與所述控制板一一對應(yīng)，所述翻板與所述碎屑顆粒滑槽一一對應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碎屑流模擬試驗裝置，其特征在于，所述滑槽機構(gòu)還包括至少一個堆積軌道試驗槽，所述碎屑顆粒滑槽與所述堆積軌道試驗槽一一對應(yīng)的固定連接，且所述滑落區(qū)域相對于所述堆放區(qū)域靠近所述堆積軌道試驗槽，所述碎屑顆粒滑槽的槽底相對于所述堆積軌道試驗槽的槽底傾斜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碎屑流模擬試驗裝置，其特征在于，所述協(xié)調(diào)運動組件還包括滾珠組，所述滾珠組包括繞所述旋轉(zhuǎn)軸環(huán)設(shè)的多個滾珠，相鄰的兩個所述旋轉(zhuǎn)軸之間為滾珠層，每個所述滾珠層沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向設(shè)置有至少兩個滾珠組。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碎屑流模擬試驗裝置，其特征在于，最外的所述滾珠層沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向均勻設(shè)置有三個所述滾珠組，所述滾珠層設(shè)置的滾珠組的數(shù)量由外層向內(nèi)層依次增加，且呈等差數(shù)列。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碎屑流模擬試驗裝置，其特征在于，相鄰兩個所述滾珠層中，位于內(nèi)部的所述滾珠層設(shè)置的所述滾珠組數(shù)量比位于外部的所述滾珠層設(shè)置的所述滾珠組數(shù)量多兩個。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的碎屑流模擬試驗裝置，其特征在于，所述碎屑顆粒滑槽、所述協(xié)調(diào)運動組件以及所述控制件的數(shù)量均為四個，所述控制件為電磁元件。

7.一種碎屑流模型試驗系統(tǒng)，用于對碎屑流模型進行試驗，其特征在于，包括土工離心機和上述權(quán)利要求1-6任意一項所述的碎屑流模擬試驗裝置，所述碎屑流模擬試驗裝置固定設(shè)置于所述土工離心機；

所述土工離心機能夠加速旋轉(zhuǎn)至加速度為ng，使碎屑流原型的1/n倍的碎屑流模型產(chǎn)生的自重應(yīng)力與縮小前的碎屑流原型的自重應(yīng)力相同，其中：n為碎屑流原型與縮小后的碎屑流模型的幾何尺寸比，g為重力加速度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碎屑流模型試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述碎屑流模型試驗系統(tǒng)還包括控制器、所述土工離心機包括集流環(huán)，所述控制組件包括繼電器和控制件；

所述控制器與所述集流環(huán)連接，所述集流環(huán)與所述繼電器連接，所述繼電器與所述控制件連接；

所述控制器通過所述集流環(huán)控制所述繼電器，使所述繼電器在動觸點與靜觸點之間轉(zhuǎn)換，使所述控制件控制所述控制板轉(zhuǎn)動。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碎屑流模型試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述碎屑流模型試驗系統(tǒng)還包括相機組件，所述相機組件包括相機觸發(fā)器和高速相機，所述繼電器與所述相機觸發(fā)器連接，所述相機觸發(fā)器與所述高速相機連接；

所述控制件控制所述控制板轉(zhuǎn)動時，所述繼電器觸發(fā)所述相機觸發(fā)器，使所述高速相機對碎屑流模型試驗過程拍照。