一种自动化雹灾模拟试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种自动化雹灾模拟试验装置，它由自行式厢车承载旋转式基础工作单元和供电单元构成；旋转式基础工作单元包括试验平台，试验平台与厢车之间设有转动轴承，试验平台上方设有操作控制箱、液压调节单元、产风机构、进冰机构和冰雹发射机构；产风机构固定连接在试验平台上，产风机构和进冰机构分别与冰雹发射机构连接；液压调节单元固定连接在试验平台上，并且从下方支撑冰雹发射机构；冰雹发射机构末端设有速度感应器；供电单元通过线缆连接转动轴承结构、产风机构、操作控制箱和液压调节单元；操作控制箱通过线缆连接液压调节单元、转动轴承、产风机构和速度感应器。本实用新型专利技术的试验装置可以更精确、更便利地完成对野外田间农作物的雹灾损害模拟试验。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于物理实验设备领域，具体涉及一种雹灾模拟试验装置。
技术介绍
雹灾是一种严重的气象灾害，而中国是世界上四大冰雹灾害频发区之一。对雹灾风险评估的研宄，尤其是对雹灾的模拟国内外都有一定的研宄。如1990年由北京师范大学、中国人民保险公司农村灾害保险技术研宄中心、山东省分公司、聊城地区保险公司、聊城地区气象局等单位联合对棉花雹灾进行过进一步的研宄，开展了人工投掷石子砸击棉株试验。但上述试验是人工横向投掷石子破坏棉株，与自然冰雹降落造成的灾害过程及其损失有很大的差异。其次，该试验使用的石子直径、石子密度和石子动能均不能够定量控制和精确测度。因此，该方法不能准确完成对自然雹灾的模拟。已公开的技术专利(专利号:201120558289.0)，设计了一种人工控制的雹灾模拟试验装置，主要通过其产风部分联接发射部分，发射部分联接进冰部分，产风部分、角度调节部分设置在水平旋转部分上，水平旋转部分设置在移动牵引部分上；可人工模拟不同冰雹直径、不同降雹密度和不同降雹时长的降雹情景，产生的冰雹打击范围大，实现对农田中不同生长时期，不同高度，不同位置的农作物进行打击。但是此装置的驱动方式为燃油式内燃机驱动，驱动方法较为落后，控制和操作方式主要采用手动操作较为复杂和繁琐，并且费时费力，而装置的运输和装卸等主要采用其他牵引车进行牵引，没有自行功能和牵引功能，这些都使得此试验装置的设计不够先进和便利，有必要进行一定程度的技术升级和功能改进。
技术实现思路
本技术的目的在于设计一种改进的雹灾模拟试验装置，能够高效、便利地实现对于降雹灾害的模拟。本技术的上述目的通过以下技术方案实现:提供一种自动化雹灾模拟试验装置，它大体上由自行式厢车承载旋转式基础工作单元和供电单元构成；所述的旋转式基础工作单元包括水平设置的试验平台，试验平台与自行式厢车的车厢底板之间设有电机驱动的转动轴承结构，试验平台上方设有操作控制箱、液压调节单元、产风机构、进冰机构和冰雹发射机构；所述的产风机构固定连接在试验平台上，产风机构和进冰机构分别与冰雹发射机构连接；所述的液压调节单元固定连接在试验平台上，并且支撑在冰雹发射机构下方；所述的冰雹发射机构末端设有速度感应器；所述的供电单元通过线缆连接转动轴承结构、产风机构、操作控制箱和液压调节单元；所述的操作控制箱通过线缆连接液压调节单元、转动轴承、产风机构和速度感应器。本技术所述的试验装置中，所述的自行式厢车，是市面上常见的厢式货车，其停靠在地面上较为稳定，使得进行模拟实验时可以比较稳妥和固定，而通过厢式货车的动力牵引车厢部分进行移动和运输，便于将此试验装置进行远距离运输和转移；车厢底板的一侧焊接有可折叠式的钢制步行梯，同时挨近驾驶室一侧的车厢立板上焊接有一个钢制扶手，可以使实验人员比较方便地上下基础工作平台。本技术所述的试验装置中，所述的旋转式基础工作单元由长方形试验平台及平台上设置的操作控制箱、液压调节单元、产风机构、进冰机构和冰雹发射机构构成，所述的试验平台通过轴承联接在自行式厢车车厢底面中间的支撑柱上，而通过供电单元可以驱动轴承转动，从而带动旋转式基础工作单元在车厢上面实现转动。本技术优选的方案中，所述的电机驱动的转动轴承结构主要包括旋转控制电机、圆锥轴承、支撑柱、固定外轴套、传动内轴套、平台下圆锥轴承；旋转控制电机固定联接在车厢底板上，其一端通过电机轴联接圆锥轴承，可以通过电力驱动圆锥轴承转动，圆锥轴承通过轴承联接带动平台下圆锥轴承转动，最终带动整个试验平台在车厢底板上实现水平方向旋转；支撑柱也固定于车厢底板上，支撑柱外侧焊接固定外轴套，内部为传动内轴套，而传动内轴套固定于平台下圆锥轴承上，平台下圆锥轴承上面焊接固定试验平台；试验平台底面设有四个支撑轮，四个支撑轮在车厢底板上实现对试验平台的支撑和转动；所述的试验平台左侧和右侧两面都焊接有I米高的防护栏杆，便于实验人员在工作平台上安全便利的进行实验操作工作；而旋转式基础工作单元的四个边角处焊接有四根钢管，用来固定支撑一个遮阳顶棚，遮阳顶棚向周边延伸开来，位于整个自行式厢车的正上方，可以用来防雨遮阳，从而有效保护试验装置的安全使用。本技术所述的试验装置中，所述的供电单元优选为固定在基础工作平台上的5KW汽油发电机组，可以在野外稳定地为此试验装置提供电力驱动能力，为产风机构提供稳定的动力控制，同时也可以为基础工作平台的自动旋转提供电力动力。本技术进一步优选的方案中，发电机组上联接有转速表，可以实时监控发电机的转速设定和转速值。本技术所述的试验装置中，所述的操作控制箱固定在旋转式基础工作单元上，箱体上部设有控制面板，本技术优选的方案中，所述的控制面板上包括液晶显示屏和三个操纵杆，液晶显示屏主要显示冰雹出口速度感应器的速度读数，而三个操纵杆分别是液压调节升降操纵杆、基础工作平台水平旋转操纵杆和高压风机控制操纵杆。本技术所述的试验装置中，所述的液压调节单元可以用来调节冰雹发射机构的发射角度，使得降雹方向与地面的角度有所差别；本技术优选的方案中，所述的液压调节单元主要包括液压控制电机、液压油泵、液压油管、液压升降杆、下液压杆联接底座、上液压杆联接底座、液压控制电机到控制箱接线等零部件；操作控制箱通过接线将电力输送到液压控制电机，然后控制液压油泵中的液压油在液压油管中流动，继而推动液压升降杆运动，从而实现其液压升降功能，最终调节冰雹发射机构的发射管与地面角度；下液压杆联接底座固接在试验平台上并铰接下液压杆，上液压杆联接底座固接在冰雹发射机构的发射管上并铰接上液压杆。本技术所述的试验装置中，所述的产风机构优选包括一台高压风机和出风管，所述的高压风机通过风机架固定安装在基础工作平台上，可以随平台的旋转而转动，而供电单元通过其电机轴联接风机轴，从而通过电力驱动风机转动，产生稳定的风力。本技术所述的试验装置中，所述的进冰机构包括顺次连接的置冰凹槽、滑落凹槽和冰球出口 ；所述的置冰凹槽位于产风机构的高压风机上方；冰球出口上方设置有滑盖，冰球出口侧壁上设置有销轴，置冰凹槽、滑落凹槽通过销轴与冰球出口活动联接，冰球出口焊接在冰雹发射机构上。本技术所述的试验装置中，所述的冰雹发射机构包括发射管，本技术优选的方案中，所述的发射管包括近端的冰雹接收管和远端的圆管；所述的冰雹接收管一端为方口，通过螺栓与产风机构的出风管联接，另一端为圆口，通过法兰盘与远端的圆管联接；冰雹接收管上靠近所述方口的位置设置另一方形开口与进冰机构的冰球出口相对应；圆管的末端固定有一台小型的冰雹出口速度感应器，可以提供数显式速度读数以显示冰雹降落速度，以便于为调控高压风机的转速提供依据。本技术所述的试验装置中，所述的旋转式基础工作单元可以实现与自行式厢车车轮轴垂直方向的正负45度角水平旋转，发射管绕风机轴向上仰起角度为0-45度，发射管绕风机轴向下俯放角度为0-30度。与ZL 201120558289.0中记载的现有技术相比，本技术主要在以下几方面做出了升级和功能改进:1)采用一体化底盘，由被动牵引行走方式改为主动自行方式；2)增加汽油发电机组供电单元，试验装置动力由内燃机驱动改为直流电机驱动；3)增加操作控制箱，集中控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雹灾模拟试验装置，其特征在于：它由自行式厢车承载旋转式基础工作单元和供电单元构成；所述的旋转式基础工作单元包括水平设置的试验平台，试验平台与自行式厢车的车厢底平面之间设有电机驱动的转动轴承结构，试验平台上方设有操作控制箱、液压调节单元、产风机构、进冰机构和冰雹发射机构；所述的产风机构固定连接在试验平台上，产风机构和进冰机构分别与冰雹发射机构连接；所述的液压调节单元固定连接在试验平台上，并且从下方支撑冰雹发射机构；所述的冰雹发射机构末端设有速度感应器；所述的供电单元通过线缆连接转动轴承结构、产风机构、操作控制箱和液压调节单元；所述的操作控制箱通过线缆连接液压调节单元、转动轴承、产风机构和速度感应器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：岳耀杰，张峰，栗健，王静爱，史培军，赵金涛，张化，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：新型
国别省市：北京;11