CN105954126B - 一种双向振动台装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种双向振动台装置,主要由模型箱、横向振动装置和纵向振动装置组成；所述的模型箱是由钢板组成的箱式结构；所述的横向振动装置主要由横向动力装置、横向振幅调节装置和横向振动控制装置组成，位于模型箱和纵向振动装置之间；所述的纵向振动装置安装在整个装置的最下部，内部设有滑杆结构。本发明结构简单，成本低廉，操作方便，不仅能够直观形象的模拟出边坡在受双向振动的过程，而且能够对边坡在受双向振动过程中的稳定性进行有效的模拟和观测及分析。

Description

一种双向振动台装置
技术领域
本发明属于边坡工程设备技术领域，具体来说，涉及到一种可对边坡进行双向振动模型的实验装置。
背景技术
在各类自然灾害中，滑坡属于其中巨大的地质灾害，严重危及到国家财产和人们的生命安全。造成山体滑坡灾难的原因，一是由降雨引起，另一是由地震引起。因此，边坡在地震情况下稳定性的研究成为一个十分重要的课题。其中，针对不同土类、不同固土类型、不同坡度的边坡进行双向振动条件下的模拟，是非常必要的，可以为提高边坡在双向振动条件下的稳定性提供不可缺少的重要数据。当前，还没有一种简单实用的对边坡在双向振动的条件下进行精确模拟的试验装置。
发明内容
有鉴于此，本发明公开了一种针对边坡在受到双向振动条件下的稳定性进行研究的试验装置，能对边坡在受到双向振动的条件进行精确模拟。
本发明的技术方案为：
一种双向振动台装置，主要由模型箱、横向振动装置和纵向振动装置组成；所述的模型箱位于装置的顶部；所述的横向振动装置位于模型箱和纵向振动装置之间，主要由横向动力装置、横向振幅调节装置和横向振动控制装置组成；所述的纵向振动装置安装在整个装置的最下部。
所述的模型箱是箱式结构，里面包封着边坡模型；模型箱的下部四角各有一个箱体耳，通过连接螺栓连接下面的横向振动装置。
所述的横向动力装置、横向振幅调节装置和横向振动控制装置包封在由箱体底板、箱体立板和箱体顶板组成的中间箱体中构成横向振动装置；所述的箱体顶板上设有一圆凹槽；所述的横向振动装置底部的四角处装有滑杆。
所述的横向动力装置主要由圆形凹底座、动力轴、固定块、横向动力轮和圆盘组成；所述的动力轴内端为伞形齿轮；所述的圆盘下表面周边为齿轮，与伞形齿轮相啮合；动力轴的外端与设于箱体立板外的横向动力轮相连。
所述的圆盘安装在圆形凹底座上，圆形凹底座固定在所述的箱体底板上，用来承接圆盘，圆盘可在圆形凹底座内转动。
在动力轴靠近横向动力轮的一端装有固定块，固定块与箱体底板固连，固定块中部有一个与动力轴直径相同的圆孔，动力轴转动式的支承在固定块的圆孔内。
所述的横向振幅调节装置由圆盘上的燕尾槽、滑块、传动杆和调节螺栓组成；所述的滑块位于燕尾槽内，并可在燕尾槽内移动；在滑块中间有内螺纹孔；所述的传动杆的一端带有一个圆孔；所述的调节螺栓通过所述的圆孔与燕尾槽内的滑块旋拧在一起。
所述的横向振动控制装置由固定座、锥形销和传动杆组成；固定座位于所述的圆盘一侧，固定在所述的中间箱体的箱体底板上；固定座顶面上设有一道直线形的水平凹槽；锥形销与所述的传动杆的另一端相连，锥形销的下部位于水平凹槽中；当圆盘带动传动杆运动时，传动杆带动锥形销在水平凹槽内做往复直线运动。
所述的锥形销的上端扣在箱体顶板所述的圆凹槽内，从而带动箱体顶板在水平方向上做往复直线运动，实现了装置的横向振动。
所述的纵向振动装置由偏心轮、纵向动力轮、下部箱体和动力杆组成；下部箱体为一敞口式箱体，所述的动力杆可转动式地架设在箱体内；所述的下部箱体上有一个圆孔，动力杆穿过圆孔和外部的纵向动力轮相连；动力杆上固定三个相互隔开的偏心轮，与动力杆结为一体；所述的刚性管固定于下部箱体内的四个角，用来承接所述的横向振动装置底部的滑杆。
本模型开挖装置主要特点为：
1.实现边坡在受到双向振动条件下的模拟，该功能主要由横向振动装置和纵向振动装置实现；
2.可实现边坡在不同振幅条件下的振动。通过横向振幅调节装置可实现对边坡在不同振幅条件下的模拟。
本发明结构简单，成本低廉，操作方便，不仅能够直观形象的模拟出边坡在受双向振动的过程，而且能够对边坡在受双向振动过程中的稳定性进行有效的模拟和观测及分析。
附图说明
图1是一种双向振动台装置的整体结构示意图；
图2是模型箱连接横向振动装置所用零件的示意图；
图3是横向振动装置结构分解示意图；
图4是横向振幅调节装置结构示意图；
图5是横向振动控制装置结构示意图；
图6是纵向振动装置结构示意图。
图中标记：
1.模型箱，1.1箱体耳，1.2连接螺栓；
2.横向振动装置，2.1圆形凹底座，2.2动力轴，2.3固定块，2.4横向动力轮，2.5滑杆，2.6固定座，2.7锥形销，2.8传动杆，2.9调节螺栓，2.10燕尾槽，2.11圆盘，2.12箱体立板，2.13箱体顶板，2.14圆凹槽，2.15滑块，2.16箱体底板；
3.纵向振动装置，3.1偏心轮，3.2纵向动力轮，3.3刚性管，3.4下部箱体，3.5动力杆；
4.边坡模型。
具体实施方式
下面参见图1-图6对本发明作详细说明：
图1显示的是本发明的整体结构。本发明一种双向振动台装置主要由模型箱1、横向振动装置2和纵向振动装置3组成；所述的模型箱1位于装置的顶部；所述的横向振动装置2 位于模型箱1和纵向振动装置3之间，主要由横向动力装置、横向振幅调节装置和横向振动控制装置组成；所述的纵向振动装置3安装在整个装置的最下部。
所述的模型箱1是由钢板组成的箱式结构，里面包封着边坡模型4。见图2所示，模型箱1的下部四角各有一个箱体耳1.1，通过连接螺栓1.2连接下面的横向振动装置2。
所述的横向振动装置2的结构见图3所示，所述的横向动力装置、横向振幅调节装置和横向振动控制装置包封在由箱体底板2.16、箱体立板2.12和2.13箱体顶板组成的中间箱体中。箱体顶板2.13上设有一圆凹槽2.14。横向振动装置2底部的四角处装有滑杆2.5。
所述的横向动力装置由圆形凹底座2.1、动力轴2.2、固定块2.3、横向动力轮2.4和圆盘 2.11组成。所述的圆形凹底座2.1固定在箱体底板2.16上，用来承接圆盘2.11，圆盘2.11可以在圆形凹底座2.1内转动。所述的动力轴2.2内端为伞形齿轮；所述的圆盘2.11下表面周边为齿轮，与伞形齿轮相啮合。动力轴2.2的外端与设于箱体立板2.12外的横向动力轮2.4 相连。所述的固定块2.3装在在动力轴2.2上靠近横向动力轮2.4的一端，与箱体底板2.16固连，固定块2.3中部有一个与动力轴2.2直径相同的圆孔，动力轴2.2被支承在固定块2.3的圆孔内转动；当外部施加动力到所述的横向动力轮2.4上时，横向动力轮2.4转动，随之带动动力轴2.2转动，通过伞形齿轮的转动带动圆盘2.11转动。
所述的横向振幅调节装置的结构见图3、图4所示，它由圆盘2.11上的燕尾槽2.10、滑块2.15、传动杆2.8和调节螺栓2.9组成；所述的滑块2.15位于燕尾槽2.10内，并可在燕尾槽2.10内移动。在滑块2.15中间有内螺纹孔。所述的传动杆2.8的一端带有一个圆孔；所述的调节螺栓2.9通过所述的圆孔与燕尾槽2.10内的滑块2.15旋拧在一起。实验时，将滑块2.15 移动到合适的位置，旋转调节螺栓2.9，滑块2.15在调节螺栓2.9的作用下与燕尾槽2.10上表面相挤压固定，从而实现了横向振幅的调节。
所述的横向振动控制装置的结构见图3、图5所示，它由固定座2.6、锥形销2.7和传动杆2.8组成；固定座2.6位于所述的圆盘2.11一侧，固定在所述的中间箱体的箱体底板2.16 上。固定座2.6顶面上设有一道直线形的水平凹槽。锥形销2.7与所述的传动杆2.8的另一端相连，锥形销2.7的下部位于水平凹槽中。当圆盘2.11带动传动杆2.8运动时，传动杆2.8带动锥形销2.7在水平凹槽内做往复直线运动，锥形销2.7的上端扣在箱体顶板2.13所述的圆凹槽2.14内，从而带动箱体顶板2.13在水平方向上做往复直线运动，实现了装置的横向振动。
所述的纵向振动装置的结构见图6所示，它由偏心轮3.1、纵向动力轮3.2、下部箱体3.4 和动力杆3.5组成。下部箱体3.4为一敞口式箱体，所述的动力杆3.5可转动式地架设在箱体内。所述的下部箱体3.4上有一个圆孔，动力杆3.5穿过圆孔和外部的纵向动力轮3.2相连。动力杆3.5上固定三个相互隔开的偏心轮3.1，与动力杆3.5结为一体。所述的刚性管3.3固定于下部箱体3.4内的四个角，用来承接所述的横向振动装置底部的滑杆2.5。所述的纵向动力轮3.2工作原理同所述的横向动力轮2.4一样，都是由外部施加动力，作用在动力杆3.5上，使之转动；动力杆3.5带动偏心轮3.1转动，利用滑杆2.5在刚性管3.3中的滑动作用，顶动箱体底板2.16在竖直方向上做往复直线运动，实现了装置的纵向振动。

Claims (5)

1.双向振动台装置，主要由模型箱、横向振动装置和纵向振动装置组成；其特征在于：所述的模型箱位于双向振动台装置的顶部；所述的横向振动装置位于模型箱和纵向振动装置之间，主要由横向动力装置、横向振幅调节装置和横向振动控制装置组成；所述的纵向振动装置位于双向振动台装置的最下部；所述的横向动力装置、横向振幅调节装置和横向振动控制装置包封在由箱体底板、箱体立板和箱体顶板组成的中间箱体中构成所述的横向振动装置，所述的中间箱体顶板上设有一圆凹槽，中间箱体底板的四角处装有滑杆；所述的横向动力装置主要由圆形凹底座、动力轴、固定块、横向动力轮和圆盘组成，动力轴内端为伞形齿轮，圆盘下表面周边为齿轮与伞形齿轮相啮合，动力轴外端与设于中间箱体立板外的横向动力轮相连，所述的圆盘安装在圆形凹底座上，圆形凹底座固定在中间箱体底板上，圆盘可在圆形凹底座内转动；所述的横向振幅调节装置由圆盘上的燕尾槽、滑块、传动杆和调节螺栓组成，所述的滑块位于燕尾槽内，并可在燕尾槽内移动，滑块中间有内螺纹孔，所述的传动杆的一端带有一个圆孔，所述的调节螺栓通过所述的圆孔与燕尾槽内的滑块旋拧在一起；所述的横向振动控制装置由固定座、锥形销和传动杆组成，固定座位于所述的圆盘一侧，固定在所述中间箱体底板上，固定座顶面上设有一道直线形的水平凹槽，锥形销与所述的传动杆的另一端相连，锥形销的下部位于水平凹槽中。
2.根据权利要求1所述的双向振动台装置，其特征在于：所述的模型箱是箱式结构，里面包封着边坡模型；模型箱的下部四角各有一个箱体耳，通过连接螺栓连接下面的横向振动装置。
3.根据权利要求1所述的双向振动台装置，其特征在于：动力轴位于圆盘下方，通过其一端的齿轮和圆盘下面的齿轮相咬合，从而带动圆盘在水平方向上转动；在动力轴靠近横向动力轮的一端装有固定块，固定块与横向振动装置箱体底板固连，固定块中部有一个与动力轴直径相同的圆孔，动力轴转动式的支承在固定块的圆孔内。
4.根据权利要求1所述的双向振动台装置，其特征在于：所述的锥形销的上端扣在中间箱体顶板的圆凹槽内，从而带动箱体顶板在水平方向上做往复直线运动，实现了装置的横向振动。
5.根据权利要求1所述的双向振动台装置，其特征在于：所述的纵向振动装置由偏心轮、纵向动力轮、刚性管、下部箱体和动力杆组成；下部箱体为一敞口式箱体，所述的动力杆可转动式地架设在箱体内；所述的下部箱体上有一个圆孔，动力杆穿过圆孔和外部的纵向动力轮相连；动力杆上固定三个相互隔开的偏心轮，与动力杆结为一体；所述的刚性管固定于下部箱体内的四个角，用来承接所述的横向振动装置底部的滑杆。
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