一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置及使用方法，装置包括龙门梁、龙门基座、激光对中结构；龙门基座成对设置，位于透明模型箱的两个相对侧边上或两个相对侧边的外侧，用于支撑所述龙门梁；龙门梁滑动连接安装在所述龙门基座上，能够沿透明模型箱对应侧边长度方向来回移动；龙门梁上设置有沿龙门梁长度方向布置的刻度；龙门梁上设置有若干个可沿龙门梁长度方向移动的激光对中结构；激光对中结构包括激光器和刻度指针，所述激光器用于发射可见激光并投射在透明模型箱底座上，用于实现透明模型箱底座与振动台螺孔的初定位；通过所述刻度指针配合龙门梁上的刻度，实现透明模型箱底座与振动台螺孔的精确定位。

An Accurate Locating Device for Screw Holes of Transparent Model Box Base and Shaking Table and Its Application Method

【技术实现步骤摘要】
一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置及其使用方法
本专利技术涉及一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置及使用方法。
技术介绍
地震的发生往往具有随机性和不确定性，这对进行地震动响应的研究造成了不利影响。目前，物理相似模型试验（振动台试验）是再现地震发生过程，研究地震动力响应和结构破坏最为直接的手段，对研究地震破坏规律理论计算和数值分析意义重大。对振动台物理相似模型试验研究已经开展了大量的工作，并取得了许多丰硕的研究成果。但是，已取得的研究成果中模型箱主要采用刚性模型箱，箱底和四周均为不同厚度的钢板预制而成。为了减小模型箱的自振作用，实现振动台与箱体的共同振动，往往在模型箱底钻孔，并通过螺栓与振动台底座进行连接。对于不透明厚钢板而言，保证钻孔的精确性和准确性难度较大，并且一旦钻孔失败，将直接影响实验结果。研究包括：王峥峥在论文“跨断层隧道振动台模型试验研究Ⅰ：试验方案设计（2014年，02卷，页码50-55）”，信春雷在论文“跨断层隧道可变形抗减震措施振动台试验研究（2015年，36卷4期，页码1041-1049）”以及刘云在论文“跨断层隧道动力特性大型振动台试验研究（2016年，35卷12期，页码160-165）”中，全部采用刚性模型想进行振动台试验，试验前期准备工作繁杂，并且钢制底板与振动台螺孔定位困难；徐诗蒙在论文“断层倾角对隧道影响振动台模型试验（2015年，37卷6期，页码69-74）”中利用钢之框架和有机玻璃进行了模型箱的设计，但是在底座钻孔时，通过经验和简易装置进行定位，钻孔精确度低，效果较差。近年来，发展起来的透明有机玻璃对解决这一难题提供了新的思路，但是在确定螺孔位置和钻孔方面仍存在较大的难题，这直接导致了物理相似模型试验过程缓慢，模型试验的应用型和可操作性差。综上可知，在振动台模型试验中，隧道模型箱的制作以及模型箱与振动台台面的对应仍存在较多问题，目前尚未有精确定位和中心标记的装置和方法。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置及使用方法。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，包括龙门梁、龙门基座、激光对中结构；所述龙门基座成对设置，位于透明模型箱的两个相对侧边上或两个相对侧边的外侧，用于支撑所述龙门梁；所述龙门梁滑动连接安装在所述龙门基座上，能够沿透明模型箱对应侧边长度方向来回移动；所述龙门梁上设置有沿龙门梁长度方向布置的刻度；所述龙门梁上设置有若干个可沿龙门梁长度方向移动的激光对中结构；所述激光对中结构包括激光器和刻度指针，所述激光器用于发射可见激光并投射在透明模型箱底座上，用于实现透明模型箱底座与振动台螺孔的初定位；通过所述刻度指针配合龙门梁上的刻度，实现透明模型箱底座与振动台螺孔的精确定位。作为优选方案，所述龙门基座上表面设置有龙门滑槽，所述龙门滑槽沿透明模型箱对应侧边长度方向布置；所述龙门梁底部与龙门滑槽对应位置安装有与龙门滑槽相配合的龙门滚轮；所述龙门梁的龙门滚轮滑动安装在所述龙门基座的龙门滑槽中，实现龙门梁沿龙门滑槽方向来回移动。作为优选方案，所述的透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，所述龙门基座底部设置有与透明模型箱侧边上沿相配合的卡槽，所述龙门基座通过卡槽可拆卸的安装在透明模型箱侧边上沿。作为优选方案，所述龙门基座底部卡槽的至少一侧设置有固定螺孔，所述固定螺孔与卡槽相互垂直且相连通，用于将通过螺栓穿过固定螺孔所述龙门基座固定在所述透明模型箱侧边上。作为优选方案，所述的透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，还包括推进把手，所述推进把手与激光器、刻度指针连接在一起，用于推动所述激光对中结构沿龙门梁长度方向移动从而调整激光器的位置。作为优选方案，所述刻度设置在龙门梁的上表面，所述刻度指针连接在所述推进把手上，且刻度指针平行指向所述刻度。作为优选方案，所述龙门基座中设置有竖直方向设置的推进槽，所述推进槽沿龙门梁长度方向布置；所述推进把手位于所述推进槽上方，所述激光器设置在所述推进槽中，激光器顶部与推进把手连接，激光器底部设置有激光对中器，所述激光对中器的激光发射方向竖直向下。作为优选方案，所述激光器一侧或两侧还连接设置有激光器滑轮，所述龙门梁内部推进槽两侧还设置有与激光器滑轮相配合的龙门内槽，所述激光器通过激光器滑轮滑动安装在所述龙门内槽内，能够沿龙门梁长度方向移动。作为优选方案，所述龙门梁为内设推进槽和龙门内槽的箱梁结构，所述龙门梁由若干个龙门梁单元沿长度方向连接形成，龙门梁单元长度方向的端部设置有连接螺孔，相邻龙门梁单元之间通过螺销连接。另一方面，上述的透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置的使用方法，包括：a.根据模型箱尺寸组装龙门梁以及激光对中结构，激光对中结构应与螺孔数量一一对应；b.在透明有机玻璃模型箱两侧安装龙门基座，确定卡槽尺寸，调整螺栓与固定螺孔将龙门基座进行固定；c.将龙门梁与龙门基座组装，保证龙门滚轮与龙门滑槽之间顺利滚动；d.通过振动台台面螺孔位置和尺寸，移动推进把手，使激光器发射的可见激光投射在透明模型箱底座上的位置与振动台螺孔中心对齐，根据刻度指针以及刻度记录对应螺孔的平面位置；e.确定螺孔位置后，在透明模型箱底座激光位置处进行钻孔标记。有益效果：本专利技术提供的一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置及使用方法，具有组装简单、精准定位和标记、经济高效等特点，能够满足物理相似模型试验中模型箱底座与振动台台面螺孔快速准确定位和钻孔、快速制备等问题，一系列激光对中结构和多段龙门梁结构能够满足多尺度模型箱的制备和加工。本实验装置和方法可行性强，操作简捷，能够满足现行物理相似模型试验规程规定的技术条件，具有良好的适用性和推广价值。附图说明图1为实施例装置使用示意图；图2为实施例龙门梁和激光对中结构主视图；图3为实施例龙门梁和激光对中结构俯视图；图4为实施例龙门梁和激光对中结构侧视图；图5为实施例龙门基座的结构图；图中：推进把手1、龙门内槽2、龙门梁3、龙门滚轮4、激光器5、刻度指针6、推进槽7、刻度8、连接螺孔9、激光器滑轮10、激光对中器11、龙门基座12、龙门滑槽13、卡槽14、固定螺孔15、透明模型箱16、振动台17。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，其特征在于，包括龙门梁、龙门基座、激光对中结构；所述龙门基座成对设置，位于透明模型箱的两个相对侧边上或两个相对侧边的外侧，用于支撑所述龙门梁；所述龙门梁滑动连接安装在所述龙门基座上，能够沿透明模型箱对应侧边长度方向来回移动；所述龙门梁上设置有沿龙门梁长度方向布置的刻度；所述龙门梁上设置有若干个可沿龙门梁长度方向移动的激光对中结构；所述激光对中结构包括激光器和刻度指针，所述激光器用于发射可见激光并投射在透明模型箱底座上，用于实现透明模型箱底座与振动台螺孔的初定位；通过所述刻度指针配合龙门梁上的刻度，实现透明模型箱底座与振动台螺孔的精确定位。

【技术特征摘要】
1.一种透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，其特征在于，包括龙门梁、龙门基座、激光对中结构；所述龙门基座成对设置，位于透明模型箱的两个相对侧边上或两个相对侧边的外侧，用于支撑所述龙门梁；所述龙门梁滑动连接安装在所述龙门基座上，能够沿透明模型箱对应侧边长度方向来回移动；所述龙门梁上设置有沿龙门梁长度方向布置的刻度；所述龙门梁上设置有若干个可沿龙门梁长度方向移动的激光对中结构；所述激光对中结构包括激光器和刻度指针，所述激光器用于发射可见激光并投射在透明模型箱底座上，用于实现透明模型箱底座与振动台螺孔的初定位；通过所述刻度指针配合龙门梁上的刻度，实现透明模型箱底座与振动台螺孔的精确定位。2.根据权利要求1所述的透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，其特征在于，所述龙门基座上表面设置有龙门滑槽，所述龙门滑槽沿透明模型箱对应侧边长度方向布置；所述龙门梁底部与龙门滑槽对应位置安装有与龙门滑槽相配合的龙门滚轮；所述龙门梁的龙门滚轮滑动安装在所述龙门基座的龙门滑槽中，实现龙门梁沿龙门滑槽方向来回移动。3.根据权利要求1所述的透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，其特征在于，所述龙门基座底部设置有与透明模型箱侧边上沿相配合的卡槽，所述龙门基座通过卡槽可拆卸的安装在透明模型箱侧边上沿。4.根据权利要求3所述的透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，其特征在于，所述龙门基座底部卡槽的至少一侧设置有固定螺孔，所述固定螺孔与卡槽相互垂直且相连通，用于将通过螺栓穿过固定螺孔所述龙门基座固定在所述透明模型箱侧边上。5.根据权利要求1所述的透明模型箱底座与振动台螺孔精确定位装置，其特征在于，还包括推进把手，所述推进把手与激光器、刻度指针连接在一起，用于推动所述激光对中结构沿龙门梁长度方向移动从而调整激光器的位置。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪，朱珍德，朱姝，朱端，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32