[發(fā)明專(zhuān)利]基于杠桿加載的邊坡模型試驗(yàn)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010570576.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111537703A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永輝;張鼎浩;李嘉欣;王衛(wèi)中;孫利琴;張璇;李鑫;牛恒宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.基于杠桿加載的邊坡模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于:包括邊坡模型試驗(yàn)箱、杠桿加載裝置、承壓板和加載板，邊坡模型試驗(yàn)箱置于室內(nèi)平整地面，邊坡模型試驗(yàn)箱為頂部敞口的長(zhǎng)方體箱，杠桿加載裝置固定安裝在邊坡模型試驗(yàn)箱的頂部，邊坡模型試驗(yàn)箱的內(nèi)底部右側(cè)邊轉(zhuǎn)動(dòng)連接有邊坡面板，邊坡面板的前側(cè)邊與邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，邊坡面板的后側(cè)邊與邊坡模型試驗(yàn)箱的后側(cè)板內(nèi)壁滑動(dòng)接觸，邊坡模型試驗(yàn)箱內(nèi)裝填有位于邊坡面板左側(cè)的邊坡土樣，加載板水平放置在邊坡土樣的上表面，承壓板放置在加載板的上表面并與加載板壓接，承壓板位于杠桿加載裝置的下方，杠桿加載裝置的施力端向下頂壓在承壓板的頂部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于杠桿加載的邊坡模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：所述杠桿加載裝置包括固定板、門(mén)字型支板、杠桿梁、砝碼托盤(pán)、承載鋼桿和平衡砝碼，固定板沿前后方向水平橫跨在邊坡模型試驗(yàn)箱的頂部，固定板的底部前側(cè)和后側(cè)分別固定連接在邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板和后側(cè)板的上側(cè)邊，門(mén)字型支板的左側(cè)、右側(cè)和下側(cè)均敞口，門(mén)字型支板的底部焊接連接在固定板的上表面，杠桿梁沿左右方向穿過(guò)門(mén)字型支板的中部，杠桿梁通過(guò)一根轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在門(mén)字型支板上，轉(zhuǎn)軸沿前后方向水平設(shè)置，轉(zhuǎn)軸的前后兩側(cè)分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接在門(mén)字型支板的前側(cè)板和后側(cè)板上，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)杠桿梁并與杠桿梁固定連接，砝碼托盤(pán)水平設(shè)置，加載鋼桿豎向設(shè)置，加載鋼桿的上端銷(xiāo)軸鉸接在杠桿梁的左端，加載鋼桿的下端與砝碼托盤(pán)的上表面中心固定連接，杠桿梁的右側(cè)外圓周上設(shè)置有外螺紋，平衡砝碼的中心開(kāi)設(shè)有與外螺紋配合的內(nèi)螺紋孔，平衡砝碼螺紋連接在杠桿梁的右側(cè)外圓周，砝碼托盤(pán)上放置有加載砝碼，轉(zhuǎn)軸的前端穿過(guò)門(mén)字型支板的前側(cè)板且位于門(mén)字型支板的前側(cè)板的前側(cè)，轉(zhuǎn)軸的后端穿過(guò)門(mén)字型支板的后側(cè)板且位于門(mén)字型支板的后側(cè)板的后側(cè)，轉(zhuǎn)軸的前端和后端均固定安裝有一個(gè)加載轉(zhuǎn)盤(pán)，兩個(gè)加載轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)相同且前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置，前側(cè)的加載轉(zhuǎn)盤(pán)的前側(cè)面偏心部及后側(cè)的加載轉(zhuǎn)盤(pán)的后側(cè)面偏心部均鉸接有一根豎向設(shè)置的加載桿，固定板上沿左右方向開(kāi)設(shè)有兩條前后并排的長(zhǎng)孔，兩根加載桿的下端分別對(duì)應(yīng)穿過(guò)兩條長(zhǎng)孔且位于固定板的下方，兩根加載桿的下端通過(guò)一根水平設(shè)置的圓柱鋼桿固定連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于杠桿加載的邊坡模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：承壓板為上窄下寬的梯形臺(tái)，承壓板和加載板的長(zhǎng)度方向均沿前后水平設(shè)置，加載板的前側(cè)邊和后側(cè)邊分別與邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板內(nèi)壁和后側(cè)板內(nèi)壁接觸，承壓板在長(zhǎng)度方向上的尺寸略小于加載板在長(zhǎng)度方向上的尺寸，承壓板的上表面開(kāi)設(shè)有沿前后方向設(shè)置的凹槽，圓柱鋼桿外圓下側(cè)部與承壓板凹槽槽底頂壓接觸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于杠桿加載的邊坡模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：邊坡面板的前側(cè)邊和后側(cè)邊上均固定連接有一根沿前后方向水平設(shè)置的導(dǎo)桿，兩根導(dǎo)桿前后對(duì)稱(chēng)設(shè)置，邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板和后側(cè)板的右側(cè)上部均開(kāi)設(shè)有一條圓弧形軌道孔，兩條圓弧形軌道孔前后對(duì)應(yīng)，圓弧形軌道孔與導(dǎo)桿的移動(dòng)軌跡在前后方向的投影重合，前側(cè)的導(dǎo)桿的前端穿過(guò)前側(cè)的圓弧形軌道孔且位于邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板的前側(cè)，前側(cè)導(dǎo)桿與前側(cè)的圓弧形軌道孔滑動(dòng)連接，后側(cè)導(dǎo)桿的后端穿過(guò)后側(cè)的圓弧形軌道孔且位于邊坡模型試驗(yàn)箱的后側(cè)板的后側(cè)，后側(cè)的導(dǎo)桿與后側(cè)的圓弧形軌道孔滑動(dòng)連接，前側(cè)的導(dǎo)桿的前側(cè)外圓周和后側(cè)的導(dǎo)桿的后側(cè)外圓周上均螺紋連接有鎖緊螺冒，前側(cè)的鎖緊螺冒的后側(cè)邊與邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板的前側(cè)面緊壓接觸，后側(cè)的鎖緊螺冒的前側(cè)邊與邊坡模型試驗(yàn)箱的后側(cè)板的后側(cè)面緊壓接觸，邊坡面板的上側(cè)邊伸出邊坡模型試驗(yàn)箱的上端口且設(shè)置有柱形把手。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于杠桿加載的邊坡模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于：邊坡模型試驗(yàn)箱的底板、左側(cè)板、右側(cè)板、后側(cè)板和邊坡面板均為鋼板，邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板為有機(jī)玻璃板，邊坡模型試驗(yàn)箱的前側(cè)板與邊坡模型試驗(yàn)箱的底板、左側(cè)板、右側(cè)板的連接處通過(guò)密封膠密封連接。