粮仓地基反复荷载模拟装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型所述的粮仓地基反复荷载模拟装置，包括固结仪和低频循环荷载施加装置，所述低频循环荷载施加装置包括机架和由电机驱动的皮带轮，所述皮带轮同轴联接有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与第二从动齿轮相啮合，与所述第二从动齿轮同轴联接的偏心轮曲柄上连接有牵引线，所述牵引线通过上方定滑轮后与挂设有砝码桶的所述固结仪杠杆相连；所述电机、皮带轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、偏心轮和定滑轮均固设在所述机架上，机架底部设置有带刹车的万向轮。本实用新型针对粮仓地基在粮仓荷载作用下的受力状态为研究对象，能够满足室内低频循环加载的土工试验课题要求，具有造价低、操作简单、节省劳动力等优点。
【专利说明】
粮仓地基反复荷载模拟装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及土木工程试验技术领域，尤其是涉及一种粮仓地基反复荷载模拟
目.0
【背景技术】
[0002]使用反复荷载模拟装置进行结构试验是研究结构对外部负荷承受能力的主流方法，通过对模型结构或置于模型装置中的土样施加往复作用的荷载来模拟实体结构所受的周期性外力负荷，能够较为真实地反应实体结构在外力作用下的压力状态和变形特点。授权号为105181498的中国专利，提供了一种循环载荷下土体内应力测试简易仪器及方法，研究交通载荷对路基土的应力累积现象。交通载荷属于荷载循环次数偏多的动载荷，不同粮仓地基所受的低频荷载。授权号为203432852的中国专利，提供了一种粧基室内模型试验水平静力荷载及循环荷载施加装置，针对海洋粧基的荷载进行模拟试验。海洋粧基受地下水位周期性变化的影响，其粧基内的土体在饱和非饱和之间不断转换，粧基所承受的海上风浪荷载持续时间非常短暂，不同于粮仓地基所受的持续时间较长的周期性低频荷载。随着现代仓储技术的提升，无论是储备库还是周转库，仓容越来越大，加载装卸过程也随之变慢，粮仓存储周期变长(可达50年)，上部荷载对下方饱和软土为主要成分的粮仓地基作用明显增大。虽然粮仓地基所承受的循环荷载频率仍然较低(为Hz级)，但是其持续时间长、循环次数低，与路基土所受的高频交通荷载及海洋粧基所承受的持续时间较短的低频循环荷载均有所不同，因此不能简单地将研究路基土和海洋粧基所受外部荷载的模拟装置用于粮仓地基反复荷载模拟试验中。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供一种粮仓地基反复荷载模拟装置。
[0004]为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案:
[0005]本实用新型所述的粮仓地基反复荷载模拟装置，包括固结仪和低频循环荷载施加装置，所述低频循环荷载施加装置包括机架和由电机驱动的皮带轮，所述皮带轮同轴联接有第一从动齿轮，所述第一从动齿轮与第二从动齿轮相啮合，与所述第二从动齿轮同轴联接的偏心轮曲柄上连接有牵引线，所述牵引线通过上方定滑轮后与挂设有砝码桶的所述固结仪杠杆相连;所述电机、皮带轮、第一从动齿轮、第二从动齿轮、偏心轮和定滑轮均固设在所述机架上，机架底部设置有带刹车的万向轮。
[0006]所述砝码桶与砝码外形相配合。
[0007]本实用新型提供的粮仓地基反复荷载模拟装置，针对粮仓地基在粮仓荷载作用下的受力状态为研究对象，利用试验室固结仪为基础，自行设计了由电机、皮带、齿轮、偏心轮组成的低频循环荷载施加装置，通过牵引线将固结仪的砝码桶与偏心轮连接在一起，随着偏心轮的振动，砝码在较低频率下往复运动，使固结仪内的土样受到同样运动形式的荷载，较好地模拟了粮仓地基的受载状态，由此测定或计算得到土体在循环荷载作用下各种物理参数的变化，如固结系数，压缩系数，压缩模量，孔隙水压力等。本实用新型运行频率低至Hz级，能够满足室内低频循环加载的土工试验课题要求，具有造价低、操作简单、节省劳动力等优点。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]如图1所示，本实用新型所述的粮仓地基反复荷载模拟装置，包括固结仪和低频循环荷载施加装置，上述低频循环荷载施加装置包括机架I和由电机2驱动的皮带轮3，皮带轮3同轴联接有第一从动齿轮4，第一从动齿轮4与第二从动齿轮5啮合连接，与第二从动齿轮5同轴联接的偏心轮6曲柄上连接有牵引线7，该牵引线7通过上方定滑轮8后自然悬垂并与挂设有砝码桶9的固结仪杠杆10相连。该牵引线7为轻质细绳，在使用状态下，沿竖直方向保持绷紧状态。上述低频循环荷载施加装置机组选用转速为1450r/min的电机，设计了二级齿轮减速，并选用偏心轮实现周期控制，使装置的实际运行周期保持在2min左右，较好地模拟了粮仓地基受载状态。上述电机2、皮带轮3、第一从动齿轮4、第二从动齿轮5、偏心轮6和定滑轮8均通过连接件固设在机架I上，在机架I底部还设置有带刹车的万向轮11，方便低频循环荷载施加装置整体移动和定位。砝码桶9与砝码外形相配合，便于固定砝码，并防止砝码在周期性运动过程中扰动固结仪，影响实验结果。
[0010]使用时，将土样12装入固结仪内，再向砝码桶9内装入固定重量的砝码，启动电机2，齿轮组转动，砝码桶9在牵引线7的作用下，沿竖直方向做往返周期性运动。在上述模拟状态下，通过固结仪的测定值测定或计算得到土体在低频循环荷载作用下各种物理参数的变化，如固结系数，压缩系数，压缩模量，孔隙水压力等。
[0011]本实用新型中的低频循环荷载施加装置结构紧凑、轻巧简便，磨损小、耐久性强，能够满足实验所需的低频和周期性要求，通过牵引线将其与固结仪连接后，能够较好地模拟粮仓地基受载状态，减少了传统实验对人员的依赖，避免了人为因素对实验结果的影响。
【主权项】
1.一种粮仓地基反复荷载模拟装置，包括固结仪和低频循环荷载施加装置，其特征在于:所述低频循环荷载施加装置包括机架(I)和由电机(2)驱动的皮带轮(3)，所述皮带轮(3)同轴联接有第一从动齿轮(4)，所述第一从动齿轮(4)与第二从动齿轮(5)相啮合，与所述第二从动齿轮(5)同轴联接的偏心轮(6)曲柄上连接有牵引线(7)，所述牵引线(7)通过上方定滑轮(8)后与挂设有砝码桶(9)的所述固结仪杠杆(10)相连;所述电机(2)、皮带轮(3)、第一从动齿轮(4)、第二从动齿轮(5)、偏心轮(6)和定滑轮(8)均固设在所述机架(I)上，机架(I)底部设置有带刹车的万向轮(11)。2.根据权利要求1所述的粮仓地基反复荷载模拟装置，其特征在于:所述砝码桶(9)与砝码外形相配合。
【文档编号】G01N3/34GK205426697SQ201620220924
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】师旭超, 袁磊, 魏茹, 李恒达, 王静
【申请人】河南工业大学