糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型所述的糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置，包括固結(jié)儀和低頻循環(huán)荷載施加裝置，所述低頻循環(huán)荷載施加裝置包括機(jī)架和由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶輪，所述皮帶輪同軸聯(lián)接有第一從動(dòng)齒輪，所述第一從動(dòng)齒輪與第二從動(dòng)齒輪相嚙合，與所述第二從動(dòng)齒輪同軸聯(lián)接的偏心輪曲柄上連接有牽引線，所述牽引線通過上方定滑輪后與掛設(shè)有砝碼桶的所述固結(jié)儀杠桿相連；所述電機(jī)、皮帶輪、第一從動(dòng)齒輪、第二從動(dòng)齒輪、偏心輪和定滑輪均固設(shè)在所述機(jī)架上，機(jī)架底部設(shè)置有帶剎車的萬向輪。本實(shí)用新型針對糧倉地基在糧倉荷載作用下的受力狀態(tài)為研究對象，能夠滿足室內(nèi)低頻循環(huán)加載的土工試驗(yàn)課題要求，具有造價(jià)低、操作簡單、節(jié)省勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及土木工程試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種糧倉地基反復(fù)荷載模擬
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]使用反復(fù)荷載模擬裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)試驗(yàn)是研究結(jié)構(gòu)對外部負(fù)荷承受能力的主流方法，通過對模型結(jié)構(gòu)或置于模型裝置中的土樣施加往復(fù)作用的荷載來模擬實(shí)體結(jié)構(gòu)所受的周期性外力負(fù)荷，能夠較為真實(shí)地反應(yīng)實(shí)體結(jié)構(gòu)在外力作用下的壓力狀態(tài)和變形特點(diǎn)。授權(quán)號(hào)為105181498的中國專利，提供了一種循環(huán)載荷下土體內(nèi)應(yīng)力測試簡易儀器及方法，研究交通載荷對路基土的應(yīng)力累積現(xiàn)象。交通載荷屬于荷載循環(huán)次數(shù)偏多的動(dòng)載荷，不同糧倉地基所受的低頻荷載。授權(quán)號(hào)為203432852的中國專利，提供了一種粧基室內(nèi)模型試驗(yàn)水平靜力荷載及循環(huán)荷載施加裝置，針對海洋粧基的荷載進(jìn)行模擬試驗(yàn)。海洋粧基受地下水位周期性變化的影響，其粧基內(nèi)的土體在飽和非飽和之間不斷轉(zhuǎn)換，粧基所承受的海上風(fēng)浪荷載持續(xù)時(shí)間非常短暫，不同于糧倉地基所受的持續(xù)時(shí)間較長的周期性低頻荷載。隨著現(xiàn)代倉儲(chǔ)技術(shù)的提升，無論是儲(chǔ)備庫還是周轉(zhuǎn)庫，倉容越來越大，加載裝卸過程也隨之變慢，糧倉存儲(chǔ)周期變長(可達(dá)50年)，上部荷載對下方飽和軟土為主要成分的糧倉地基作用明顯增大。雖然糧倉地基所承受的循環(huán)荷載頻率仍然較低(為Hz級(jí))，但是其持續(xù)時(shí)間長、循環(huán)次數(shù)低，與路基土所受的高頻交通荷載及海洋粧基所承受的持續(xù)時(shí)間較短的低頻循環(huán)荷載均有所不同，因此不能簡單地將研究路基土和海洋粧基所受外部荷載的模擬裝置用于糧倉地基反復(fù)荷載模擬試驗(yàn)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提供一種糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型可采取下述技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型所述的糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置，包括固結(jié)儀和低頻循環(huán)荷載施加裝置，所述低頻循環(huán)荷載施加裝置包括機(jī)架和由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶輪，所述皮帶輪同軸聯(lián)接有第一從動(dòng)齒輪，所述第一從動(dòng)齒輪與第二從動(dòng)齒輪相嚙合，與所述第二從動(dòng)齒輪同軸聯(lián)接的偏心輪曲柄上連接有牽引線，所述牽引線通過上方定滑輪后與掛設(shè)有砝碼桶的所述固結(jié)儀杠桿相連;所述電機(jī)、皮帶輪、第一從動(dòng)齒輪、第二從動(dòng)齒輪、偏心輪和定滑輪均固設(shè)在所述機(jī)架上，機(jī)架底部設(shè)置有帶剎車的萬向輪。
[0006]所述砝碼桶與砝碼外形相配合。
[0007]本實(shí)用新型提供的糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置，針對糧倉地基在糧倉荷載作用下的受力狀態(tài)為研究對象，利用試驗(yàn)室固結(jié)儀為基礎(chǔ)，自行設(shè)計(jì)了由電機(jī)、皮帶、齒輪、偏心輪組成的低頻循環(huán)荷載施加裝置，通過牽引線將固結(jié)儀的砝碼桶與偏心輪連接在一起，隨著偏心輪的振動(dòng)，砝碼在較低頻率下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使固結(jié)儀內(nèi)的土樣受到同樣運(yùn)動(dòng)形式的荷載，較好地模擬了糧倉地基的受載狀態(tài)，由此測定或計(jì)算得到土體在循環(huán)荷載作用下各種物理參數(shù)的變化，如固結(jié)系數(shù)，壓縮系數(shù)，壓縮模量，孔隙水壓力等。本實(shí)用新型運(yùn)行頻率低至Hz級(jí)，能夠滿足室內(nèi)低頻循環(huán)加載的土工試驗(yàn)課題要求，具有造價(jià)低、操作簡單、節(jié)省勞動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置，包括固結(jié)儀和低頻循環(huán)荷載施加裝置，上述低頻循環(huán)荷載施加裝置包括機(jī)架I和由電機(jī)2驅(qū)動(dòng)的皮帶輪3，皮帶輪3同軸聯(lián)接有第一從動(dòng)齒輪4，第一從動(dòng)齒輪4與第二從動(dòng)齒輪5嚙合連接，與第二從動(dòng)齒輪5同軸聯(lián)接的偏心輪6曲柄上連接有牽引線7，該牽引線7通過上方定滑輪8后自然懸垂并與掛設(shè)有砝碼桶9的固結(jié)儀杠桿10相連。該牽引線7為輕質(zhì)細(xì)繩，在使用狀態(tài)下，沿豎直方向保持繃緊狀態(tài)。上述低頻循環(huán)荷載施加裝置機(jī)組選用轉(zhuǎn)速為1450r/min的電機(jī)，設(shè)計(jì)了二級(jí)齒輪減速，并選用偏心輪實(shí)現(xiàn)周期控制，使裝置的實(shí)際運(yùn)行周期保持在2min左右，較好地模擬了糧倉地基受載狀態(tài)。上述電機(jī)2、皮帶輪3、第一從動(dòng)齒輪4、第二從動(dòng)齒輪5、偏心輪6和定滑輪8均通過連接件固設(shè)在機(jī)架I上，在機(jī)架I底部還設(shè)置有帶剎車的萬向輪11，方便低頻循環(huán)荷載施加裝置整體移動(dòng)和定位。砝碼桶9與砝碼外形相配合，便于固定砝碼，并防止砝碼在周期性運(yùn)動(dòng)過程中擾動(dòng)固結(jié)儀，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0010]使用時(shí)，將土樣12裝入固結(jié)儀內(nèi)，再向砝碼桶9內(nèi)裝入固定重量的砝碼，啟動(dòng)電機(jī)2，齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)，砝碼桶9在牽引線7的作用下，沿豎直方向做往返周期性運(yùn)動(dòng)。在上述模擬狀態(tài)下，通過固結(jié)儀的測定值測定或計(jì)算得到土體在低頻循環(huán)荷載作用下各種物理參數(shù)的變化，如固結(jié)系數(shù)，壓縮系數(shù)，壓縮模量，孔隙水壓力等。
[0011]本實(shí)用新型中的低頻循環(huán)荷載施加裝置結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧簡便，磨損小、耐久性強(qiáng)，能夠滿足實(shí)驗(yàn)所需的低頻和周期性要求，通過牽引線將其與固結(jié)儀連接后，能夠較好地模擬糧倉地基受載狀態(tài)，減少了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對人員的依賴，避免了人為因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置，包括固結(jié)儀和低頻循環(huán)荷載施加裝置，其特征在于:所述低頻循環(huán)荷載施加裝置包括機(jī)架(I)和由電機(jī)(2)驅(qū)動(dòng)的皮帶輪(3)，所述皮帶輪(3)同軸聯(lián)接有第一從動(dòng)齒輪(4)，所述第一從動(dòng)齒輪(4)與第二從動(dòng)齒輪(5)相嚙合，與所述第二從動(dòng)齒輪(5)同軸聯(lián)接的偏心輪(6)曲柄上連接有牽引線(7)，所述牽引線(7)通過上方定滑輪(8)后與掛設(shè)有砝碼桶(9)的所述固結(jié)儀杠桿(10)相連;所述電機(jī)(2)、皮帶輪(3)、第一從動(dòng)齒輪(4)、第二從動(dòng)齒輪(5)、偏心輪(6)和定滑輪(8)均固設(shè)在所述機(jī)架(I)上，機(jī)架(I)底部設(shè)置有帶剎車的萬向輪(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糧倉地基反復(fù)荷載模擬裝置，其特征在于:所述砝碼桶(9)與砝碼外形相配合。
【文檔編號(hào)】G01N3/34GK205426697SQ201620220924
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月22日
【發(fā)明人】師旭超, 袁磊, 魏茹, 李恒達(dá), 王靜
【申請人】河南工業(yè)大學(xué)