CN106644346A - 一种模拟动态承载的实验装置及实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟动态承载的实验装置及实验方法，装置的上箱体固定在机架上方，上箱体顶部为斜面，上箱体顶部平行设有两个滑槽，滑槽底端为方形孔，该方形孔连通下部的承载盘，该滑槽的正上方设有落料斗；机架底部设有丝杠锁紧装置和导槽，移动支架设在该导槽内且能沿导槽移动，承载盘通过移动支架支撑，承载盘顶部与液压缸筒的活塞杆连接，通过伸缩液压缸活塞杆改变承载盘的角度；丝杠锁紧装置包括丝杠和锁紧盘，丝杠旋转带动锁紧盘移动，丝杠锁紧装置是将丝杠的旋转运动转化为锁紧盘的移动；移动支架通过丝杠锁紧装置来限位；承载盘底部设有压力传感器。本发明中的液压提升装置与丝杠锁紧装置，使承载盘迅速地、准确地达到实验所需的角度。

Description

一种模拟动态承载的实验装置及实验方法

技术领域

本发明涉及一种模拟动态承载的实验装置及实验方法，属于机械领域。

背景技术

输送机是国民生活中最重要的生产设备，起着承载和运输物料的重要作用，正向着大功率、大倾角、大运量、长距离以及高带速的方向发展，输送机在运送物料的过程中，非定常形态大小的物料对输送带造成冲击，影响输送带的工作效率，降低其寿命。

动态承载时若是现场进行实验，研究周期长，耗费大量的人力物力财力，同时还受现场实际生产条件的限制，局限性大。另外，现场测试要考虑多种自然因素的相互作用和影响，使得研究问题变得十分复杂。即使通过假定及简化，也难以得到满意的实验数据。

发明内容

本发明旨在提供一种模拟动态承载的实验装置及实验方法。

本发明提供了一种模拟动态承载的实验装置，包括机架、移动支架、液压缸筒、液压缸盖、活塞杆、丝杠、锁紧盘、落料斗、承载盘、上箱体、销轴、压力传感器；

上箱体固定在机架上方，上箱体顶部为斜面，上箱体顶部平行设有两个滑槽，滑槽底端为方形孔，通过该方形孔连通下部的承载盘，该滑槽的正上方设有落料斗；

机架为四方体结构，机架底部设有丝杠锁紧装置和导槽，移动支架设在该导槽内且能沿导槽移动，承载盘位于移动支架上方且承载盘通过移动支架支撑，承载盘顶部与液压缸筒的活塞杆连接，液压缸筒底部固定在机架底面上，通过伸缩液压缸活塞杆改变承载盘的角度；

丝杠锁紧装置包括丝杠和锁紧盘，锁紧盘位于丝杠中部，丝杠旋转带动锁紧盘移动，丝杠锁紧装置是将丝杠的旋转运动转化为锁紧盘的移动；当锁紧盘的圆柱底面与移动支架的侧面相接触，锁紧盘推动移动支架沿着机架底部的导槽移动；移动支架通过丝杠锁紧装置来限位；

承载盘底部设有压力传感器，压力传感器通过导线连接计算机，最终数据传送到计算机上。

上述装置中，所述上箱体顶部斜面的倾斜角度在30°~60°之间；上箱体的上部为滑槽，下部为方形孔，所述承载盘位于方形孔的正下方。

将滑槽设置为倾斜式，有效地避免了物料直接掉落对承载盘造成的冲击，并且实际生产中物料一般都是从倾斜方向落入到输送机上。

上述装置中，上箱体的两个滑槽内承接小颗粒、大颗粒或者两者的混合物料，便于观察不同形态大小的物料对于承载物的动态特性。

物料从落料斗掉落到上箱体的倾斜式滑槽内，两个滑槽内分别可放小颗粒、大颗粒物料。可以用来模拟小颗粒、大颗粒或两者的混合颗粒对承载体产生的冲击实验。通过调节液压缸使得承载盘达到实验所需要的角度，调节丝杠锁紧装置使得丝杠旋转，锁紧盘做直线运动直到与移动支架的侧面接触，锁紧盘推动移动支架与承载盘底面接触，即固定住承载盘。

上述装置中，所述承载盘底部放有动态承载检测装置，即压力传感器，所述压力传感器贴在承载盘底部正中间，物料落在承载盘上对承载盘造成冲击，压力传感器将承载盘所受的冲击压力转化为电信号输出，从而得到物料落料时承载盘的动态承载变化情况。

上述装置中，所述承载盘的宽度不小于移动支架的宽度。

上述装置中，承载盘的底部与机架通过销轴连接，顶部与活塞杆通过销轴连接，液压缸筒与机架通过销轴连接。

上述装置中，所述机架底部的导槽有两条，为平行设置，移动支架为四方的框架结构，其相对的两个平行面底部分别与导槽配合，能沿导槽移动。

上述装置中，所述移动支架侧面与锁紧盘底面均做网纹滚花处理。网纹滚花处理能增大相互接触的摩擦力，使得承载盘位于实验所需的角度进行动态承载实验，得到更加真实可靠的实验数据。

本发明提供了一种模拟动态承载的实验方法，采用上述模拟动态承载的实验装置，包括以下步骤：

先通过调节液压缸伸缩的长度将承载盘调到实验所需角度，人为推动移动支架沿着机架底部的导槽移动，直到移动支架顶部与承载盘底部接触，通过调节丝杠锁紧装置，直至锁紧盘的圆柱底面与移动支架侧面接触，直至锁紧盘不再向前移动，即锁紧移动支架；物料从落料斗落入到上箱体的倾斜滑槽里，物料沿着倾斜滑槽向下通过方形孔落在承载盘上，承载盘底部的压力传感器将承载盘受冲击的信号输出，继而得到物料落料时承载盘的动态承载变化情况。

本发明的有益效果：

（1）上箱体的两个倾斜式滑槽可以缓冲物料直接掉落对承载盘的冲击作用；

（2）承载盘可以调节到实验所需的任何角度；

（3）形成的丝杠锁紧装置可是使移动支架固定到所需位置，使承载盘更加稳固；

（4）本发明可以适用到模拟各种形态物料（散状，颗粒状）对承载体的动态承载实验中。

（5）移动支架侧面与锁紧盘底面均做网纹滚花处理。网纹滚花处理能增大相互接触的摩擦力，承载盘底部也可以做滚花处理，使得承载盘准确地位于实验所需的角度进行动态承载实验，得到更加真实可靠的实验数据。

附图说明

图1为模拟动态承载的实验装置的结构示意图。

图2为模拟动态承载的实验装置的立体图。

图中：1、上箱体；2、活塞杆；3、机架；4、液压缸筒；5、销轴；6、液压缸盖；7、导槽； 8、锁紧盘；9、丝杠；10、移动支架；11、承载盘；12、落料斗。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1~2所示，一种模拟动态承载的实验装置，包括机架3、移动支架10、液压缸筒4、液压缸盖6、活塞杆2、丝杠9、锁紧盘8、落料斗12、承载盘11、上箱体1、销轴5；

上箱体1固定在机架3上方，上箱体1顶部为斜面，斜面倾斜角度为45°，上箱体顶部设有两个滑槽和一个方形孔，该滑槽的正上方设有落料斗12，上箱体的上部为滑槽，下部为方形孔，所述承载盘11位于方形孔的正下方。

机架3为四方体结构，机架3底部设有丝杠锁紧装置和导槽7，移动支架10设在该导槽7内且能沿导槽移动，移动支架10上方设有承载盘11，承载盘11通过移动支架10支撑，承载盘11上部与液压缸筒4的活塞杆2连接，液压缸筒4底部固定在机架3底部，液压缸活塞杆2的伸缩改变承载盘11的角度；

丝杠锁紧装置包括丝杠9和锁紧盘8，锁紧盘8位于丝杠9中部，丝杠9旋转带动锁紧盘8移动，丝杠锁紧装置是将丝杠9的旋转运动转化为锁紧盘8的移动。当锁紧盘8的圆柱底面与移动支架10的侧面相接触，锁紧盘8推动移动支架10沿着机架底部导槽移动；移动支架10通过丝杠锁紧装置来限位；

承载盘底部设有压力传感器，压力传感器贴在承载盘底部正中间，压力传感器通过导线连接计算机，最终数据传送到计算机上。

将滑槽设置为倾斜式，有效地避免了物料直接掉落对承载盘造成的冲击，并且实际生产中物料一般都是从倾斜方向落入到输送机上。

上述装置中，上箱体1的两个滑槽内放置小颗粒、大颗粒或者两者的混合物料，便于观察不同形态大小的物料对于承载物的动态特性。

物料从落料斗掉落到上箱体的倾斜式滑槽内，两个滑槽内分别可放小颗粒、大颗粒物料。可以用来模拟小颗粒、大颗粒或两者的混合颗粒对承载体产生的冲击实验。通过调节液压缸使得承载盘达到实验所需要的角度，调节丝杠锁紧装置使得丝杠旋转，锁紧盘做直线运动直到与移动支架的侧面接触，锁紧盘推动移动支架与承载盘底面接触，即固定住承载盘。

上述装置中，所述承载盘11底部放有动态承载检测装置，即压力传感器，所述压力传感器贴在承载盘底部的正中间，物料落在承载盘上对承载盘造成冲击，压力传感器将承载盘所受的冲击压力转化为的电信号输出 ，从而得到物料落料时承载盘的动态承载变化情况。

上述装置中，所述承载盘11的宽度不小于移动支架的宽度。

上述装置中，承载盘11的底部与机架3通过销轴5连接，顶部与活塞杆2通过销轴5连接，机架3与液压缸筒4通过销轴连接。采用销轴连接处部件可做相对转动，销轴的选用参考国标，销轴末端用开口销锁定。

上述装置中，所述移动支架10侧面与锁紧盘8底面均做网纹滚花处理。网纹滚花处理能增大相互接触的摩擦力，使得承载盘位于实验所需的角度进行动态承载实验，得到更加真实可靠的实验数据。

本发明提供了一种模拟动态承载的实验方法，采用上述模拟动态承载的实验装置，包括以下步骤：

先通过调节液压缸伸缩的长度将承载盘调到实验所需角度，人为推动移动支架沿着机架底部的导槽移动，直到移动支架顶部与承载盘底部接触，通过调节丝杠锁紧装置，直至锁紧盘的圆柱底面与移动支架侧面接触，直至锁紧盘不再向前移动，即锁紧移动支架；物料从落料斗落入到上箱体的倾斜滑槽里，物料沿着倾斜滑槽向下通过方形孔落在承载盘上，承载盘底部的压力传感器将承载盘受冲击的信号输出，从而得到物料落料时承载盘的动态承载变化情况。

所述装置的运行过程中：物料从落料斗掉落到上箱体的倾斜式滑槽内，两个滑槽内分别可放小颗粒、大颗粒物料。可以用来模拟小颗粒、大颗粒或两者的混合颗粒对承载体产生的冲击实验。通过调节液压缸使得承载盘达到实验所需要的角度，调节丝杠锁紧装置使得丝杠旋转，锁紧盘做直线运动直到与移动支架的侧面接触，锁紧盘推动移动支架与承载盘底面接触，即固定住承载盘。承载盘底部安有监测动态承载的传感器。移动支架侧面与锁紧盘底面均做网纹滚花处理。

采用本发明，可以做各种形态大小物料生产中的动态承载模拟实验，可以人为控制和改变实验条件，得到所需的数据进行动态承载分析。特别是研究煤炭颗粒的动态承载，相比现场试验，使研究的问题更加简单化，例：实验环境等一些影响实验数据结果外在因素。

Claims (9)

1.一种模拟动态承载的实验装置，其特征在于：包括机架、移动支架、液压缸筒、液压缸盖、活塞杆、丝杠、锁紧盘、落料斗、承载盘、上箱体、销轴、压力传感器；

上箱体固定在机架上方，上箱体顶部为斜面，上箱体顶部平行设有两个滑槽，滑槽底端为方形孔，通过该方形孔连通下部的承载盘，该滑槽的正上方设有落料斗；

机架为四方体结构，机架底部设有丝杠锁紧装置和导槽，移动支架设在该导槽内且能沿导槽移动，承载盘位于移动支架上方且承载盘通过移动支架支撑，承载盘顶部与液压缸筒的活塞杆连接，液压缸筒底部固定在机架底面上，通过伸缩液压缸活塞杆改变承载盘的角度；

丝杠锁紧装置包括丝杠和锁紧盘，锁紧盘位于丝杠中部，丝杠旋转带动锁紧盘移动，丝杠锁紧装置是将丝杠的旋转运动转化为锁紧盘的移动；当锁紧盘的圆柱底面与移动支架的侧面相接触，锁紧盘推动移动支架沿着机架底部的导槽移动；移动支架通过丝杠锁紧装置来限位；

承载盘底部设有压力传感器，压力传感器通过导线连接计算机，最终数据传送到计算机上。

2.根据权利要求1所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：所述上箱体顶部斜面的倾斜角度为30~60°；上箱体的上部为滑槽，下部为方形孔，所述承载盘位于方形孔的正下方。

3.根据权利要求1所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：上箱体的两个滑槽内承接小颗粒、大颗粒或者两者的混合物料，便于观察不同形态大小的物料对于承载物的动态特性。

4.根据权利要求1所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：所述压力传感器贴在承载盘底部的正中间，物料落在承载盘上对承载盘造成冲击，压力传感器将承载盘所受的冲击压力转化为电信号输出 ，从而得到物料落料时承载盘的动态承载变化情况。

5.根据权利要求1所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：所述承载盘的宽度不小于移动支架的宽度。

6.根据权利要求1所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：承载盘的底部与机架通过销轴连接，顶部与活塞杆通过销轴连接，液压缸筒与机架通过销轴连接。

7.根据权利要求1所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：所述移动支架侧面与锁紧盘底面均做网纹滚花处理。

8.根据权利要求1所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：所述机架底部的导槽有两条，为平行设置，移动支架为四方的框架结构，其相对的两个平行面底部分别与导槽配合，能沿导槽移动。

9.一种模拟动态承载的实验方法，采用权利要求1~8任一项所述的模拟动态承载的实验装置，其特征在于：包括以下步骤：

先通过调节液压缸伸缩的长度将承载盘调到实验所需角度，人为推动移动支架沿着机架底部的导槽移动，直到移动支架顶部与承载盘底部接触，通过调节丝杠锁紧装置，直至锁紧盘的圆柱底面与移动支架侧面接触，直至锁紧盘不再向前移动，即锁紧移动支架；物料从落料斗落入到上箱体的倾斜滑槽里，物料沿着倾斜滑槽向下通过方形孔落在承载盘上，承载盘底部的压力传感器将承载盘受冲击的信号输出，从而得到物料落料时承载盘的动态承载变化情况。