CN108088644A - 一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，包括：送料机构：用于输送模拟降雪的颗粒至落粉机构；落粉机构：由支架以及设置在支架上的落粉组件组成，所述落粉组件包括落粉框架，以及设置在落粉框架上的金属纱网和软刷组件，所述的金属纱网与落粉框架相对固定设置，并与其配合形成接受送料机构输送颗粒的落粉盘，所述软刷组件紧贴所述金属纱网上表面，并通过软刷组件来回移动辅助置于金属纱网上的颗粒下落；移测机构：设置在落粉机构旁并用于测量位于落粉机构下方的测量区域的颗粒堆积高度。与现有技术相比，本发明的装置结构简单，试验成本低，模拟真实度较高，并可有效保证试验区域内颗粒的堆积高度保持均匀。

Description

一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置
技术领域
本发明涉及一种风洞试验装置，尤其是涉及一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置。
背景技术
在寒冷和多雪地区，因雪灾导致的房屋倒塌和人员伤亡的事件时有发生。雪荷载作为结构设计中重要的设计荷载，其对建筑屋盖结构的影响不可忽视，尤其对于大跨度结构、低矮建筑结构、轻型屋盖结构以及膜结构建筑等，雪荷载在风力作用下形成的不均匀分布情况对结构造成的破坏更为显著。因此，合理确定屋盖表面雪荷载取值至关重要，也是现阶段工程设计人员广泛关注和研究的关键问题。由于低温风洞和人工造雪装置造价昂贵，因此在风洞中采取替代颗粒来模拟降雪是目前科研人员较为经济的研究雪荷载分布的方法。
中国专利201510044247.8公开了一种能模拟降雪过程的绿色环保节能风洞，包括依次连接的进气口、动力段、扩散段、稳定段、水雾生成段和试验段；所述进气口设置在室外；在所述动力段内安装有风机；在所述水雾生成段内的上部设有雾化气动喷嘴，所述雾化气动喷嘴设有进气口和进水口，所述进气口通过压力气体管路与压力气源连接，所述进水口通过压力水管路与压力水源连接；在所述雾化气动喷嘴的下方设有分流板，所述分流板的俯仰角度可调。该专利的装置仍然属于采用人工造雪装置，造价相对比较高昂。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，包括：
送料机构：用于输送模拟降雪的颗粒至落粉机构；
落粉机构：由支架以及设置在支架上的落粉组件组成，所述落粉组件包括落粉框架，以及设置在落粉框架上的金属纱网和软刷组件，所述的金属纱网与落粉框架相对固定设置，并与其配合形成接受送料机构输送颗粒的落粉盘，所述软刷组件紧贴所述金属纱网上表面，并通过软刷组件来回移动辅助置于金属纱网上的颗粒下落；
移测机构：设置在落粉机构旁并用于测量位于落粉机构下方的测量区域的颗粒堆积高度。
优选的，所述的落粉框架与支架之间还安装有弹簧。
优选的，所述的软刷组件包括驱动单元、塑胶软刷、导轨、滑块，其中，所述塑胶软刷带有多组紧贴金属纱网的刷毛件，所述的导轨固定设置在落粉框架上，在导轨上还安装有沿其移动的滑块，该滑块与塑胶软刷顶部固定连接，所述的驱动单元还固定连接所述塑胶软刷，并驱动其沿导轨来回移动。
更优选的，所述的驱动单元包括驱动电机和偏心传动件，其中，偏心传动件采用端部铰接的两根连杆件组成，所述的两根连杆件的其中一根还固定连接所述驱动电机的输出轴端，另一根还铰接所述塑胶软刷。
优选的，所述的金属纱网的网孔孔径与密度满足：当颗粒静置在金属纱网上时，颗粒不会从网孔内落下。
优选的，所述的送料机构包括集料桶、进料管和分料管，其中，进料管的两端分别连接集料桶和分料管，分料管置于落粉盘上方并用于将颗粒送入落粉盘。
优选的，所述的移测机构包括移测架，以及设置在移测架上的滑轨、探头和链条，所述的探头设置在滑轨上，并由链条牵引沿滑轨移动。
本发明适用于流动性较小的细麦麸颗粒，其首先通过选用合适密度的金属纱网使得颗粒在没有塑胶软刷拨动的情况下不会下落。当需要进行颗粒下落实验时，通过塑胶软刷的拨动速度控制颗粒下落流量大小，
与现有技术相比，本发明可以在特殊科研试验中在一块特定区域内播撒颗粒状物，以模拟某些特定环境，并可在实验结束后测量试验区域各点的颗粒堆积高度。此外，整个装置结构简单，试验成本低，模拟真实度较高，并可有效保证试验区域内颗粒的堆积高度保持均匀。
附图说明
图1为本发明整套装置的结构示意图；
图2为本发明的落粉机构在流动性较小颗粒的情况下的结构立面示意图；
图3为本发明的落粉机构在流动性较小颗粒的情况下的结构平面示意图；
图中，11-集料桶，12-进料管，13-分料管，21-偏轴电机，22-落粉盘，23-弹簧，31-滑轨，32-探头，33-链条，41-导轨，42-滑块，43-偏心传动件，44-驱动电机，45-塑胶软刷，46-金属纱网。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其结构参见图1所示，包括：
送料机构：用于输送模拟降雪的颗粒至落粉机构；送料机构包括集料桶11、进料管12和分料管13，其中，进料管12的两端分别连接集料桶11和分料管13，分料管13置于落粉盘22上方并用于将颗粒送入落粉盘22。
落粉机构：由支架以及设置在支架上的落粉组件组成，落粉组件包括落粉框架，以及设置在落粉框架上的金属纱网46和软刷组件，金属纱网46与落粉框架相对固定设置，并与其配合形成接受送料机构输送颗粒的落粉盘22，软刷组件紧贴金属纱网46上表面，并通过软刷组件来回移动辅助置于金属纱网46上的颗粒下落。
移测机构包括移测架，以及设置在移测架上的滑轨31、探头32和链条33，探头32设置在滑轨31上，并由链条33牵引沿滑轨31移动，进而测试某些区域的颗粒堆积高度。
本发明对于流动性较小的细麦麸颗粒通过选用合适密度的金属纱网46使得颗粒在没有塑胶软刷45拨动的情况下不会下落。当需要进行颗粒下落实验时，通过塑胶软刷45的拨动速度控制颗粒下落流量大小，
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例还进一步设置成：
如图2所示，落粉框架与支架之间还安装有弹簧23。这样，在软刷组件在拨动过程中，落粉机构还可在弹簧23上产生一定程度的整体振动，即可帮助颗粒从缝隙中落下。
实施例3
在实施例1的基础上，本实施例还进一步设置成：
如图2和图3所示，落粉框架上还设有辅助颗粒落下的塑胶软刷件，该塑料软刷件包括驱动电机44、偏心传动件43、塑胶软刷45、导轨41、滑块42，其中，塑胶软刷45带有多组紧贴金属纱网46的刷毛件，导轨41固定设置在落粉框架上，在导轨41上还安装有沿其移动的滑块42，该滑块42与塑胶软刷45顶部固定连接，塑料软刷45由驱动电机55通过偏心传动件43带动，通过滑块42在导轨41上往复运动，塑胶软刷42下表面的刷毛部分贴合金属纱网46上表面。这种情况主要适应于流动性较小的颗粒，颗粒从送料机构送至落粉盘22并开始降落的过程同上，在落粉过程中，启动驱动电机44，塑料软刷45即运动，从而拨动金属纱网46上的颗粒，帮助颗粒从纱网孔中落下。
在本实施例中，偏心传动件43采用两根铰接的连杆件组成，两根连杆件的其中一根还固定连接驱动电机44的输出轴端，另一根还铰接塑胶软刷45。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其特征在于，包括：
送料机构：用于输送模拟降雪的颗粒至落粉机构；
落粉机构：由支架以及设置在支架上的落粉组件组成，所述落粉组件包括落粉框架，以及设置在落粉框架上的金属纱网(46)和软刷组件，所述的金属纱网(46)与落粉框架相对固定设置，并与其配合形成接受送料机构输送颗粒的落粉盘(22)，所述软刷组件紧贴所述金属纱网(46)上表面，并通过软刷组件来回移动辅助置于金属纱网(46)上的颗粒下落；
移测机构：设置在落粉机构旁并用于测量位于落粉机构下方的测量区域的颗粒堆积高度。
2.根据权利要求1所述的一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其特征在于，所述的落粉框架与支架之间还安装有弹簧(23)。
3.根据权利要求1所述的一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其特征在于，所述的软刷组件包括驱动单元、塑胶软刷(45)、导轨(41)、滑块(42)，其中，所述塑胶软刷(45)带有多组紧贴金属纱网(46)的刷毛件，所述的导轨(41)固定设置在落粉框架上，在导轨(41)上还安装有沿其移动的滑块(42)，该滑块(42)与塑胶软刷(45)顶部固定连接，所述的驱动单元还固定连接所述塑胶软刷(45)，并驱动其沿导轨(41)来回移动。
4.根据权利要求3所述的一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其特征在于，所述的驱动单元包括驱动电机(44)和偏心传动件(43)，其中，偏心传动件(43)采用端部铰接的两根连杆件组成，所述的两根连杆件的其中一根还固定连接所述驱动电机(44)的输出轴端，另一根还铰接所述塑胶软刷(45)。
5.根据权利要求1所述的一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其特征在于，所述的金属纱网(46)的网孔孔径与密度满足：当颗粒静置在金属纱网(46)上时，颗粒不会从网孔内落下。
6.根据权利要求1所述的一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其特征在于，所述的送料机构包括集料桶(11)、进料管(12)和分料管(13)，其中，进料管(12)的两端分别连接集料桶(11)和分料管(13)，分料管(13)置于落粉盘(22)上方并用于将颗粒送入落粉盘(22)。
7.根据权利要求1所述的一种适用于低流动性颗粒的模拟降雪的风洞实验装置，其特征在于，所述的移测机构包括移测架，以及设置在移测架上的滑轨(31)、探头(32)和链条(33)，所述的探头(32)设置在滑轨(31)上，并由链条(33)牵引沿滑轨(31)移动。
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