[發(fā)明專(zhuān)利]一種可調(diào)控的泥石流多點(diǎn)沖擊電磁試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010021318.3
• 申請(qǐng)日: 2020-01-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111172934B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王永勝;呂寶宏;張嘵斌;朱浩;劉建設(shè);董旭光;張巖鑒;祝佳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): E02B1/02
• 分類(lèi)號(hào): E02B1/02
• 代理公司: 西安眾和至成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61249
• 代理人: 強(qiáng)宏超

本發(fā)明公開(kāi)一種可調(diào)控的泥石流多點(diǎn)沖擊電磁試驗(yàn)裝置，包括鋼框架、自動(dòng)頂升裝置、電磁彈射裝置、自動(dòng)起吊裝置和鐵球，鋼框架由鋼柱和鋼梁組成結(jié)構(gòu)可靠且穩(wěn)定的支撐體系；自動(dòng)頂升裝置采用千斤頂原理；電磁彈射裝置采用電磁軌道炮原理產(chǎn)生強(qiáng)大的洛倫茲力將鐵球以極高的速度彈射出去；自動(dòng)起吊裝置通過(guò)螺栓固定在框架柱的頂部，采用橋式起重機(jī)原理；通過(guò)鋼框架中鋼梁和電磁彈射裝置位置的調(diào)整能夠模擬不同沖擊點(diǎn)和角度的大石塊對(duì)防治結(jié)構(gòu)沖擊的過(guò)程，電磁彈射裝置產(chǎn)生洛倫茲力，可調(diào)整鐵球的沖擊力度實(shí)現(xiàn)模擬不同沖擊力沖擊過(guò)程，準(zhǔn)確模擬各種沖擊情況，最大限度還原泥石流發(fā)生時(shí)大石塊對(duì)防治結(jié)構(gòu)沖擊過(guò)程，為泥石流防治研究提供可靠的依據(jù)；試驗(yàn)裝置構(gòu)造簡(jiǎn)潔實(shí)用，使用效率高，操作方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及泥石流防治工程領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)控的泥石流多點(diǎn)沖擊電磁試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)中西部地區(qū)泥石流災(zāi)害頻發(fā)，造成人民生命財(cái)產(chǎn)損失相當(dāng)嚴(yán)重。泥石流沖擊力由漿體動(dòng)壓力和大石塊撞擊力兩部分組成，而對(duì)泥石流防治工程結(jié)構(gòu)而言，后者是其損壞的最主要原因，所以對(duì)泥石流大石塊沖擊力和數(shù)據(jù)獲取的研究是很有必要的。

目前，泥石流研究中沖擊力數(shù)據(jù)的獲取主要有野外實(shí)則和室內(nèi)物理模型試驗(yàn)兩種方式。前者主要是通過(guò)在防治結(jié)構(gòu)上安裝沖擊力傳感器獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，但泥石流發(fā)生的時(shí)間，大石塊對(duì)防治結(jié)構(gòu)沖擊位置和角度都不確定，因此大石塊沖擊力數(shù)據(jù)的獲取難度相當(dāng)大；后者主要是通過(guò)建造斜面沖擊試驗(yàn)臺(tái)架，并定制若干個(gè)實(shí)心鐵球作為沖擊物，利用鐵球從斜槽滾下產(chǎn)生的動(dòng)能來(lái)實(shí)現(xiàn)沖擊。但該試驗(yàn)裝置存在沖擊力不足，沖擊角度和位置不確定，沖擊范圍有限，沖擊點(diǎn)單一，試驗(yàn)與實(shí)際情況偏差較大，操作不便，試驗(yàn)裝置笨重且成本高等問(wèn)題。

因此，開(kāi)發(fā)一種沖擊位置和角度可調(diào)控，能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)沖擊的鐵球模擬大石塊沖擊室內(nèi)模型試驗(yàn)裝置是研究人員亟待解決的問(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種可調(diào)控的泥石流多點(diǎn)沖擊電磁試驗(yàn)裝置，準(zhǔn)確模擬泥石流產(chǎn)生大石塊對(duì)防治結(jié)構(gòu)沖擊過(guò)程，解決現(xiàn)有泥石流室內(nèi)模型試驗(yàn)用鐵球模擬大石塊沖擊時(shí)沖擊位置及角度不確定、沖擊點(diǎn)單一和沖擊力小等問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種可調(diào)控的泥石流多點(diǎn)沖擊電磁試驗(yàn)裝置，包括鋼框架、自動(dòng)頂升裝置、電磁彈射裝置、自動(dòng)起吊裝置和鐵球；

所述鋼框架包括四根豎向設(shè)置的鋼柱，兩根水平平行設(shè)置的鋼梁分別連接在兩根鋼柱之間、并能夠上下自由移動(dòng)位置，兩鋼梁通過(guò)兩根水平設(shè)置的導(dǎo)軌梁連接在一起；

所述自動(dòng)頂升裝置包括第一電動(dòng)液壓張拉千斤頂和用于控制第一電動(dòng)液壓張拉千斤頂工作的張拉控制儀，兩套第一電動(dòng)液壓張拉千斤頂分別固定在兩根鋼梁下方用于驅(qū)動(dòng)鋼梁的升降；

所述電磁彈射裝置包括半弧形軌道、橡膠套管和電磁控制儀，兩條半弧形軌道位置相對(duì)嵌套在橡膠套管里，電磁控制儀使彈射裝置產(chǎn)生洛倫茲力將鐵球彈射出去；多根水平平行設(shè)置的橡膠套管通過(guò)滑塊分別安裝在兩根導(dǎo)軌梁上，橡膠套管與導(dǎo)軌梁垂直設(shè)置、且能夠沿兩根導(dǎo)軌梁水平移動(dòng)；

自動(dòng)起吊裝置包括連接在鋼柱頂部的兩根水平設(shè)置的滑軌，安裝在滑軌上的移動(dòng)鋼梁及安裝在移動(dòng)鋼梁上的吊裝小車(chē)，移動(dòng)鋼梁與滑軌垂直設(shè)置、且能夠在滑軌上自由移動(dòng)，吊裝小車(chē)能夠沿移動(dòng)鋼梁移動(dòng)，吊裝小車(chē)連接有用于吊裝鐵球的吊裝機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，四根豎向設(shè)置的鋼柱之間設(shè)置有上下兩層鋼梁，每層包括兩根水平平行設(shè)置的鋼梁，上下兩層鋼梁均能夠上下自由移動(dòng)位置，每層的兩根鋼梁均通過(guò)兩根水平設(shè)置的導(dǎo)軌梁連接在一起，導(dǎo)軌梁上均安裝有電磁彈射裝置；所述自動(dòng)頂升裝置分上下兩部分，下部第一電動(dòng)液壓張拉千斤頂固定在下層鋼梁下方用于升降下層鋼梁，上部第一電動(dòng)液壓張拉千斤頂固定在上層鋼梁下方用于升降上層鋼梁。