專利名稱:一種新型的滾石沖擊碰撞試驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于滾石沖擊碰撞破裂的室內(nèi)試驗裝置，旨在提供一種新型的滾石沖擊碰撞試驗系統(tǒng)。本實用新型包括加載架、加載電機(jī)、絲桿升降機(jī)、測力傳感器、彈簧加載套、導(dǎo)向套、彈簧導(dǎo)向桿、彈簧、試件加載頭、試件夾具、氣缸、試件碰撞板和支架；所述加載電機(jī)包括交流電機(jī)、聯(lián)接器；所述絲桿升降機(jī)包括蝸輪、蝸桿和絲桿，其中蝸桿與聯(lián)接器相連接；本實用新型的有益效果是：原理簡單、精度高，能適應(yīng)不同的試驗條件，操作簡單；通過加載電機(jī)、升降機(jī)、彈簧和夾具的共同作用，能為試樣提供足夠的撞擊速度，根據(jù)彈簧壓縮量的不同可以提供不同的撞擊速度；調(diào)整撞擊板的傾斜角度可以提供不同的撞擊角度；高速攝像機(jī)能夠分析巖石撞擊破裂特征。
【專利說明】-種新型的滾石沖擊碰撞試驗系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于滾石沖擊碰撞破裂的室內(nèi)試驗裝置，具體設(shè)及一種新型的滾石沖 擊碰撞試驗系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 邊坡滾石（Rock化11)是山區(qū)常見的一類地質(zhì)災(zāi)害，已造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人 員傷亡。準(zhǔn)確預(yù)測滾石的飛行軌跡、影響范圍和沖擊力大小對于滾石災(zāi)害的評價和防護(hù)設(shè) 計極其重要。目前主要采用的現(xiàn)場試驗研究，存在花費大、操作困難、影響因素多、結(jié)果誤差 大、機(jī)理不明等問題。而室內(nèi)試驗一般利用重力下落沖擊或擺式?jīng)_擊；重力下落沖擊所需空 間大，無法提供較大的沖擊速度；擺式?jīng)_擊操作復(fù)雜，設(shè)備價格昂貴，且難W控制撞擊角度。 針對該些問題，需要研發(fā)一種能提供較大沖擊速度和任意沖擊角度的室內(nèi)滾石沖擊碰撞試 驗儀器。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型的滾石 沖擊碰撞試驗系統(tǒng)。
[0004] 為解決技術(shù)問題，本實用新型的解決方案是：
[0005] 提供一種新型的滾石沖擊碰撞試驗系統(tǒng)，包括加載架、加載電機(jī)、絲桿升降機(jī)、測 力傳感器、彈黃加載套、導(dǎo)向套、彈黃導(dǎo)向桿、彈黃、試件加載頭、試件夾具、氣缸、試件碰撞 板和支架；
[0006] 所述加載電機(jī)包括交流電機(jī)、聯(lián)接器，所述交流電機(jī)的轉(zhuǎn)子與聯(lián)接器相連接；所述 絲桿升降機(jī)包括蝸輪、蝸桿和絲桿，其中蝸桿與聯(lián)接器相連接；所述彈黃加載套為頂部密封 的無縫鋼管，導(dǎo)向套包括圓盤和中空無縫鋼管，且圓盤與中空無縫鋼管之間螺紋連接，彈黃 導(dǎo)向桿是由無縫鋼管和位于底部的T型頭連接而成；所述加載電機(jī)與絲桿升降機(jī)通過聯(lián)接 器相連，絲桿升降機(jī)通過聯(lián)接器帶動絲桿升降機(jī)的蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪中屯、 的內(nèi)螺紋與絲桿的外螺母相互匹配連接，進(jìn)而帶動絲桿上下運(yùn)動；所述絲桿升降機(jī)的絲桿 下端通過測力傳感器與彈黃加載套相連接，通過測力傳感器控制加載大小，進(jìn)而控制彈黃 的壓縮量；所述絲桿升降機(jī)固定安裝在加載架頂端，導(dǎo)向套嵌固在加載架頂端的圓孔中； 所述彈黃加載套底端嵌套在導(dǎo)向套與彈黃導(dǎo)向桿之間，所述彈黃導(dǎo)向桿嵌套在彈黃中，且 彈黃延伸到彈黃導(dǎo)向桿底端的T型頭，所述彈黃導(dǎo)向桿底端的T型頭與試件加載頭頂端的 T型頭相連；所述試件加載頭主體呈圓柱形，其底端設(shè)有圓弧鋼板，用于與圓柱狀試件側(cè)面 緊密接觸；所述試件加載頭下方設(shè)有試件夾具，用于夾持試件；所述氣缸活塞桿的一端與 活塞相連，另一端與試件夾具相連；通過氣缸進(jìn)氣和排氣推動活塞運(yùn)動，進(jìn)而推動試件夾具 運(yùn)動，控制試件夾具的松緊；所述四根支架分別與試件碰撞板較接，且四根支架底端較接固 定在加載架底部，所述試件碰撞板中部底面下設(shè)有軸承，通過調(diào)節(jié)四根支架的角度和有效 長度使得試件碰撞板繞著軸承進(jìn)行轉(zhuǎn)動W形成不同傾斜角度。
[0007] 本實用新型中，所述加載架的側(cè)面安裝有防爆玻璃，避免沖擊碰撞碎片對人員和 設(shè)備造成損傷。
[000引本實用新型中，所述加載架底部一側(cè)安裝有高速攝像機(jī)，其另一側(cè)安裝有=級階 梯的工作臺階。
[0009] 本實用新型中，令試件的質(zhì)量為M，試件夾具到試件碰撞板的距離為H，彈黃的彈 性系數(shù)為K，試件下落前的撞擊速度為V，測力傳感器的示數(shù)為F ;
[0010] 其相互之間滿足數(shù)學(xué)關(guān)系式：
[0011]

【權(quán)利要求】
1. 一種新型的滾石沖擊碰撞試驗系統(tǒng)，其特征在于，包括加載架、加載電機(jī)、絲桿升降 機(jī)、測力傳感器、彈黃加載套、導(dǎo)向套、彈黃導(dǎo)向桿、彈黃、試件加載頭、試件夾具、氣缸、試件 碰撞板和支架； 所述加載電機(jī)包括交流電機(jī)、聯(lián)接器，所述交流電機(jī)的轉(zhuǎn)子與聯(lián)接器相連接；所述絲桿 升降機(jī)包括蝸輪、蝸桿和絲桿，其中蝸桿與聯(lián)接器相連接；所述彈黃加載套為頂部密封的無 縫鋼管，導(dǎo)向套包括圓盤和中空無縫鋼管，且圓盤與中空無縫鋼管之間螺紋連接，彈黃導(dǎo)向 桿是由無縫鋼管和位于底部的T型頭連接而成； 所述加載電機(jī)與絲桿升降機(jī)通過聯(lián)接器相連，絲桿升降機(jī)通過該聯(lián)接器帶動絲桿升降 機(jī)的蝸桿轉(zhuǎn)動，蝸桿帶動蝸輪轉(zhuǎn)動，蝸輪中屯、的內(nèi)螺紋與絲桿的外螺母相互匹配連接，進(jìn)而 帶動絲桿上下運(yùn)動；所述絲桿升降機(jī)的絲桿下端通過測力傳感器與彈黃加載套相連接，通 過測力傳感器控制加載大小，進(jìn)而控制彈黃的壓縮量；所述絲桿升降機(jī)固定安裝在加載架 頂端，導(dǎo)向套嵌固在加載架頂端的圓孔中； 所述彈黃加載套底端嵌套在導(dǎo)向套與彈黃導(dǎo)向桿之間，所述彈黃導(dǎo)向桿嵌套在彈黃 中，且彈黃延伸到彈黃導(dǎo)向桿底端的T型頭，所述彈黃導(dǎo)向桿底端的T型頭與試件加載頭頂 端的T型頭相連；所述試件加載頭主體呈圓柱形，其底端設(shè)有圓弧鋼板，用于與圓柱狀試件 側(cè)面緊密接觸；所述試件加載頭下方設(shè)有試件夾具，用于夾持試件；所述氣缸活塞桿的一 端與活塞相連，另一端與試件夾具相連；通過氣缸進(jìn)氣和排氣推動活塞運(yùn)動，進(jìn)而推動試件 夾具運(yùn)動，控制試件夾具的松緊；所述四根支架分別與試件碰撞板較接，且四根支架底端較 接固定在加載架底部，所述試件碰撞板中部底面下設(shè)有軸承，通過調(diào)節(jié)四根支架的角度和 有效長度使得試件碰撞板繞著軸承進(jìn)行轉(zhuǎn)動W形成不同傾斜角度。2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的滾石沖擊碰撞試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述加載架的側(cè)面 安裝有防爆玻璃。3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的滾石沖擊碰撞試驗系統(tǒng)，其特征在于，所述加載架底部一 側(cè)安裝有高速攝像機(jī)，其另一側(cè)安裝有=級階梯的工作臺階。
【文檔編號】G01M7-08GK204286732SQ201420500278
【發(fā)明者】呂慶, 周春鋒, 肖志鵬, 范立峰, 趙宇, 沈佳軼, 尚岳全 [申請人]浙江大學(xué)