用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置。该流变装置包括风室，所述风室上连接有支架、动力装置、输风管线，所述风室出风口端面与第一布风板连接，所述第一布风板上连接有由外筒、内筒以及第二布风板所围成的环形载物槽，所述环形载物槽内设置有环形盖板，该装置还设置有称重传感器、扭矩传感器、转速传感器以及摄像装置。该流变装置通过传感器所监测到试样在裹气下剪切流变的定量化数据，实现对不同风量和转速下试样剪切流变特性的定量化研究，为高速远程滑坡动力学特性的进一步研究提供重要物理力学参数，对于进一步掌握高速远程滑坡动力学机理具有潜在的巨大推动力，适合在实验设备领域推广应用。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置。该流变装置包括风室，所述风室上连接有支架、动力装置、输风管线，所述风室出风口端面与第一布风板连接，所述第一布风板上连接有由外筒、内筒以及第二布风板所围成的环形载物槽，所述环形载物槽内设置有环形盖板，该装置还设置有称重传感器、扭矩传感器、转速传感器以及摄像装置。该流变装置通过传感器所监测到试样在裹气下剪切流变的定量化数据，实现对不同风量和转速下试样剪切流变特性的定量化研究，为高速远程滑坡动力学特性的进一步研究提供重要物理力学参数，对于进一步掌握高速远程滑坡动力学机理具有潜在的巨大推动力，适合在实验设备领域推广应用。【专利说明】用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置
本技术涉及实验设备领域，具体涉及一种用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置。
技术介绍
不同于常规低速近程滑坡，高速远程滑坡运动过程中常表现出异常流动性特征，如:在滑体整体顺沟谷向下游高速运动过程中，当遇到障碍物时，常可像流体一样绕过障碍物继续向前运动。高速远程滑坡运动过程中的这种异常流动性特征是其能够实现超长距离运动的关键，是高速远程滑坡运动机理研究的重中之重，也是近一个世纪以来，国内外学者一直关注的重点问题。流体力学实验作为测试流体流变特性的重要手段，已在空气动力学研究、泥石流流变特性研究、水力学研究等领域中得到了广泛应用，并取得了丰硕的研究成果；旋转式流变计作为研究流体流变特性的重要装置，亦已在泥石流流变特性研究中得到了较广泛的应用。然而，迄今为止，运用旋转式流变计研究高速远程滑坡运动过程中碎屑流流变特性的成果十分有限，尤其是高速远程滑坡运动过程中碎屑流裹气流变特性的研究更是无人涉及，在滑体的高速运行过程中，其对前缘及周边空气的高速压缩与裹挟是不容忽视的一个重要物理力学作用过程，开展高速远程滑坡运动过程中裹气流变特性的研究，了解碎屑流在裹入气流影响下的剪切流变特征，对于更加深入地了解高速远程滑坡运动过程中的动力学作用机制具有重要意义。对高速远程滑坡运动过程中的裹气流变特性进行研究，以分析碎屑流在不同气力值下的剪切流变特性，能进一步揭示高速远程滑坡的动力学机理提供参考。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种能够实现试样在裹入气流作用下剪切流变特性定量化研究的用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案是:该用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置，包括风机、输风管线、支架、动力装置、风室、第一布风板、第二布风板、内筒、外筒、称重传感器、扭矩传感器、转速传感器，所述动力装置与设置在风室上的第一齿轮连接，所述风室通过轴承安装在支架上方，所述风室通过输风管线与风机连接，所述风室的出风口端面设置有法兰盘，所述第一布风板覆盖在法兰盘上，所述外筒设置在第一布风板上并与第一布风板以及法兰盘连接为一体,所述第二布风板设置在外筒内，所述第二布风板的圆周面与外筒的内壁相适配，所述第一布风板与第二布风板之间设置有称重传感器，所述内筒固定连接在第二布风板上，所述外筒与内筒之间的距离为70-90mm，所述内筒外壁、外筒内壁以及第二布风板所围成的空间形成环形载物槽，所述环形载物槽内设置有与环形载物槽相适配的环形盖板，所述环形盖板通过连接杆与扭矩传感器连接，所述动力装置与转速传感器连接，所述摄像装置通过设置在法兰盘上的横杆安装在环形载物槽外侧。进一步的是，所述动力装置包括电机、减速器以及设置在减速器输出轴上的第二齿轮，所述第二齿轮与风室上的第一齿轮啮合。进一步的是，所述风室的入风口设置在风室底部，其中心与第一布风板的中心位于同一轴线，所述入风口处还设置有入风管，所述第一齿轮固定在入风管的外壁上。进一步的是，所述第一布风板上设置有第一环形气孔带，所述第一环形气孔带的外形与环形载物槽尺寸相对应，所述第一环形气孔带内均匀设置的气孔以正三角形方式排列，所述第二布风板上设置有与第一环形气孔带相对应的第二环形气孔带，所述第一环形气孔带的中心与第二环形气孔带的中心位于同一轴线。进一步的是，所述第二布风板的第二环形气孔带上表面设置有防漏网，所述防漏网上还设置有凹凸不平的第一阻流层。进一步的是，所述环形盖板上设置有多个逸散孔，其下表面设置有凹凸不平的第二阻流层。进一步的是,所述环形载物槽由透明材质的材料构成,其高度范围为270-300_。进一步的是，所述摄像装置为至少I台高速摄像机。进一步的是，所述连接杆包括固定在环形盖板上表面的至少2根向上延伸的伸缩杆以及设置在伸缩杆另一端的横梁，所述扭矩传感器设置在横梁中部。进一步的是，所述输风管线上设置有转子流量计。本技术的有益效果:该流变装置所述的风室通过输风管线与风机连接，实现了气流自风机向风室的传输，所述动力装置和支架分别与风室上设置的第一齿轮以及轴承连接，使风室在动力装置的作用下能自由旋转。在实验过程中，称重传感器可以获取不同风量和不同转速下，环形载物槽内试样的重量变化情况；通过扭矩传感器可以获得不同风量和不同转速下，环形载物槽内的试样表层颗粒对环形盖板产生的扭矩值；通过转速传感器则可获取动力装置在不同时刻的实时转速；通过这些传感器便可以得到试样在裹气下剪切流变的定量化数据，实现对不同风量和转速下试样剪切流变特性的定量化研究，为高速远程滑坡动力学特性的进一步研究提供重要物理力学参数，对于进一步掌握高速远程滑坡动力学机理具有潜在的巨大推动力。【专利附图】【附图说明】图1是本技术用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的剪切流变装置的结构示意图；图2是本技术第一布风板的平面结构示意图；图3是本技术第二布风板的平面结构示意图；图4是本技术环形盖板的平面结构示意图；附图标记说明:风机1、输风管线2、转子流量计201、支架3、动力装置4、电机401、减速器402、第二齿轮403、风室5、第一齿轮501、轴承502、法兰盘503、第一布风板6、第一环形气孔带601、气孔602、第二布风板7、第二环形气孔带701、防漏网711、第一阻流层721、内筒8、外筒9、环形载物槽10、扭矩传感器11、转速传感器12、环形盖板13、逸散孔1301、第二阻流层1302、连接杆14、伸缩杆1401、横梁1402、横杆15、摄像装置16、称重传感器17、入风管18、入风口 1801。【具体实施方式】下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步的说明。如图1、2、3、4所示，该用于高速远程滑坡裹气流变特性研究的旋转式剪切流变装置，包括风机1、输风管线2、支架3、动力装置4、风室5、第一布风板6、第二布风板7、内筒8、外筒9、称重传感器17、扭矩传感器11、转速传感器12，所述动力装置4与设置在风室5上的第一齿轮501连接，所述风室5通过轴承502安装在支架3上方，所述风室5通过输风管线2与风机I连接，所述风室5的出风口端面设置有法兰盘503，所述第一布风板6覆盖在法兰盘503上,所述外筒9设置在第一布风板6上并与第一布风板6以及法兰盘503连接为一体，所述第二布风板7设置在外筒9内，所述第二布风板7的圆周面与外筒9的内壁相适配，所述第一布风板6与第二布风板7之间设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉峰，程谦恭，罗忠旭，陈锣增，仲昱全，吴九江，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：实用新型
国别省市：