[發明專利]一種測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的裝置及方法

有效

• 申請號: 201811245941.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109060301B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 吳鳳元;樊赟赟;王慶賀;刑觀華
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 任凱

1.一種測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的裝置，其特征在于，包括支架、流通斜槽、閘門、裹挾鏟刮區、剛性擋板和土壓力傳感器，所述流通斜槽由兩個側板和一個底板構成，所述流通斜槽安裝在所述支架上，所述流通斜槽與水平面之間設有夾角；所述閘門設置在所述流通斜槽上游，所述剛性擋板設置在所述流通斜槽下游端頭處，所述剛性擋板垂直于流通斜槽的底板；沿所述剛性擋板垂直方向的中心線上，間隔設置多個土壓力傳感器；所述流通斜槽下游底板設有長方孔，所述裹挾鏟刮區為多個并排的方槽，所述裹挾鏟刮區設置在所述長方孔的下方。

2.根據權利要求1所述的測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的裝置，其特征在于，配置多個與所述方槽容積相當的塞塊，通過在一部分所述方槽內填充所述塞塊，在另一部分所述方槽內填充松散顆粒，能夠調整裹挾鏟刮區的長度以及裹挾鏟刮區上游邊界與所述閘門之間的距離。

3.根據權利要求1所述的測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的裝置，其特征在于，所述支架為可調高度立柱，通過調節所述支架的高度來控制所述流通斜槽與水平面的夾角大小。

4.根據權利要求1所述的測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的裝置，其特征在于，所述土壓力傳感器外接采集與測試系統。

5.根據權利要求1所述的測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的裝置，其特征在于，還設有高速數字攝像機。

6.一種測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的方法，其特征在于，利用如權利要求1-5所述的測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的裝置，具體步驟如下：

步驟一：平整試驗場地，將支架放置于試驗場地，并將流通斜槽固定于支架上，通過調整支架高度，使流通斜槽與水平面成一定角度；

步驟二：在閘門與流通斜槽之間放置松散顆粒，在所述裹挾鏟刮區內填充松散顆粒或塞塊，以調整所述裹挾鏟刮區長度以及裹挾鏟刮區上游邊界與閘門之間的距離；

步驟三：快速抽開閘門，松散顆粒沿流通斜槽滑下，經過裹挾鏟刮區時產生裹挾鏟刮作用，經過裹挾鏟刮區后繼續運動，沖擊所述剛性擋板，最終在剛性擋板位置產生堆積；

步驟四：在松散顆粒沖擊剛性擋板的過程中，通過土壓力傳感器及采集與測試系統來測得松散顆粒沖擊剛性擋板的作用力；

步驟五：采用稱重設備測得松散顆粒最終質量，并將其與松散顆粒初始質量做差，得到裹挾鏟刮區裹挾鏟刮質量；

步驟六：通過改變流通斜槽與水平面的夾角或者初始松散顆粒的高度，得到在不同控制條件下松散顆粒裹挾鏟刮過程，及其對松散顆粒沖擊剛性擋板的作用力的影響。

7.根據權利要求6所述的測定松散顆粒產生裹挾鏟刮后的沖擊力的方法，其特征在于，所述高速數字攝像機能夠記錄松散顆粒裹挾鏟刮及沖擊剛性擋板的過程及形態。