[發明專利]一種大風影響下纜機吊罐擺動的風洞試驗研究裝置及方法

有效

• 申請號: 201711156721.1
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107782528B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 賀俊;胡超;趙春菊;周宜紅
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08;G01M9/02;G01M9/06
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 李登橋

本發明公開了一種大風影響下纜機吊罐擺動的風洞試驗研究裝置及方法，它包括用于模擬大風環境的風模擬裝置，所述風模擬裝置設置在擺動裝置的側面，所述擺動裝置用于模擬纜機吊罐并與風模擬裝置相配合，模擬纜機吊罐在不同風速等級下的擺動情況；所述擺動裝置與用于記錄模擬試驗結果的試驗記錄儀器相配合，所述試驗記錄儀器記錄試驗結果。此裝置能夠模擬在大風條件下的纜機吊罐擺動情況，進而為后續的研究提供數據支撐。

技術領域

本發明屬于纜機施工研究領域，具體涉及一種研究纜機吊罐在大風影響下擺動的風洞試驗裝置及方法。

背景技術

纜機作為高山峽谷地區拱壩建設中主要的混凝土運輸和澆筑機械，具有一次搭建，全施工期受益的特點。從其自身結構分析，纜機的柔性纜繩是吊罐運輸過程中的主要部件，同時考慮纜機的澆筑高度，纜繩的長度能夠達到數百米；再者，從纜機的施工環境考慮，纜機吊罐往返于供料平臺和壩體間，與大壩澆筑倉內的施工機械和人員易產生沖突；另外，纜機布置在河谷兩岸，受到順河向風荷載的作用，纜機吊罐會產生較大幅度的擺動，這種情況對纜機的施工安全不利。

對于像我國西南的某些高山峽谷地區，順河谷向的風力可達九級，全年中達七級風的時間占比較大，因此，在這種大風環境下纜機吊罐大幅度擺動的現象值得被關注。然而自然風是一種隨機激勵，及時在某一固定風級條件下，其風速大小也是在某一范圍內隨機變化的，因而利用力學模型進行近似計算不能夠反映吊罐擺動的真實特點。

因此，采用模型試驗方法，制作纜機結構模型，并在人工模擬的大風環境下記錄吊罐擺動的過程，進而形成了一種研究大風作用下纜機吊罐擺動規律的風洞試驗裝置。

發明內容

本發明根據對纜機受風擺動研究的需求公開了一種簡單而又精細的大風影響下纜機吊罐擺動研究的風洞試驗裝置及方法，此裝置能夠模擬在大風條件下的纜機吊罐擺動情況，進而為后續的研究提供數據支撐。

為了實現上述的技術特征，本發明的目的是這樣實現的：一種大風影響下纜機吊罐擺動的風洞試驗研究裝置，它包括用于模擬大風環境的風模擬裝置，所述風模擬裝置設置在擺動裝置的側面，所述擺動裝置用于模擬纜機吊罐并與風模擬裝置相配合，模擬纜機吊罐在不同風速等級下的擺動情況；所述擺動裝置與用于記錄模擬試驗結果的試驗記錄儀器相配合，所述試驗記錄儀器記錄試驗結果。

所述風模擬裝置包括風箱支架，所述風箱支架的頂部安裝有風箱，所述風箱內部安裝有交流多檔風扇，所述風箱由漸變段、分孔段和平直段構成，在風箱的出風口位置設置有風速風向儀，所述風速風向儀安裝在風向儀支架上。

所述漸變段內部安裝有濾風網，所述分孔段內部設置有矩形多孔風道。

所述擺動裝置包括擺動支架，所述擺動支架的頂部支撐安裝有橫桿，所述橫桿之間安裝有橫梁，所述橫梁的中間部位吊裝有擺繩，所述擺繩的一端連接有吊罐，另一端繞過擺繩引導孔，并與手動繞線輪相連，所述擺繩引導孔固定安裝在橫桿的底部。

所述吊罐由輕質鋁合金制成，表面涂有熒光漆，形狀為圓桶狀內部容納一定質量的砝碼。

所述擺動支架由四根可升降的三腳架支撐，每根可升降的三腳架支撐都包含多節伸縮桿，在每節伸縮桿上均標有從上至下和從下至上的兩個長度尺寸。

所述試驗記錄儀器由角度標識板組件和高清攝像機組合而成，所述高清攝像機與角度標識板組件相對布置，并與風速方向垂直。

所述高清攝像機固定安裝在攝像機支架上。

所述角度標識板組件包括角度標識板，所述角度標識板固定安裝在角度標識板框架體上，所述角度標識板框架體支撐安裝在伸縮滑槽上，所述伸縮滑槽安裝在角度標識板三腳架上，所述角度標識板上設置有角度標識線，所述角度標識線與角度刻度線相配合指示角度值；所述角度刻度線采用熒光漆標記，且正負方向上用不同顏色區分；

所述擺繩的初始位置與角度標識板組件的角度標識線重合。