CN117740296A - 一种边坡落石抗冲击试验设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及试验设备相关技术领域，具体是一种边坡落石抗冲击试验设备，包括底板，底板一端设置有取石槽和活动框架，活动框架内设置有储存框，通过活动框架和储存框配合来装存落石模型，底板另一端设置有落石槽和落石框，落石框上设置有落石板，通过第一调节组件调节落石框的角度，通过第二调节组件调节落石板的位置和角度，使得储存框、落石板与落石框三者构成一个模拟边坡结构，进而通过储存框下放落石模型时，落石模型能够顺势向下滚动，直至冲击底板旁设置在地面上的护栏上，通过记录架上的测试机检测落石速度参数，能够直观模拟护栏的受冲击状态，提高检测效果，整体设备便于架设使用，落石模型安装投放方便，使用效果更好。

Description

一种边坡落石抗冲击试验设备

技术领域

本发明涉及试验设备相关技术领域，具体是一种边坡落石抗冲击试验设备。

背景技术

崩塌落石是山区常见的地质灾害之一，由于高能、突发、随机的特点，对坡下建筑物及人民生命财产安全造成了巨大威胁，尤其是在路边区域，需要充分堤防边坡落石带来的危害，常见的做法是在边坡上或是在路边设置护栏来阻拦边坡上滚下的落石。

为了测试护栏对落石的阻拦效果，检测其使用功能性，通常需要使用到试验设备来进行模拟试验，现有的试验设备多为采用模型结构来投放落石模型，通过在终端设置具有力学传感器的栏板或直接安装护栏到设备上来检测落石冲击力，进而测试出不同动量的落石对护栏的冲击效果，具有简单易操作的优点，但是在实际使用时依然发现下面问题，模型试验无法充分模拟出护栏安装在边坡或路边的状态，不同的护栏基桩与地的接触效果会影响护栏的受冲击承受能力，现有的试验设备不方便在边坡或地面上对护栏的实际使用效果进行测试，为此本领域技术人员提出了一种边坡落石抗冲击试验设备，以解决上述背景中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种边坡落石抗冲击试验设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种边坡落石抗冲击试验设备，包括底板，所述底板的底端四个拐角处设置有行动轮，所述底板一端设置有取石槽，所述底板的另一端设置有落石槽，所述底板一端顶部设置有活动框架，所述活动框架置于所述取石槽的上方，所述活动框架可沿着所述底板的长度方向进行移动，所述活动框架的内围顶部设置有储存框，所述落石槽远离取石槽一端的底部通过连接杆与落石框的一端外侧壁转动连接，所述落石框远离储存框的一端开口，所述底板的底端设置有第一调节组件，所述第一调节组件与所述落石框的另一端的端部外壁活动连接，所述第一调节组件用于调节所述落石框的角度，所述落石框可在所述落石槽内移动，所述落石框靠近所述储存框的一端通过第二调节组件设置有落石板，所述落石板靠近储存框的一端延伸至所述落石框外，所述第二调节组件可对所述落石板的倾斜度及落石板的一端端部位置进行调节，所述底板顶端靠近所述落石槽的端部处设置有记录架，所述记录架的内顶面安装有测试机。

作为本发明进一步的方案：所述底板顶端位于所述取石槽两侧处分别通过第三安装板设置有第一螺纹杆和轨道杆，所述活动框架的两侧底端均连接有底座，一个底座与所述第一螺纹杆螺纹配合连接，另一个底座与轨道杆滑动配合连接，所述第一螺纹杆的一端安装有第一驱动件。

作为本发明再进一步的方案：所述储存框对应所述取石槽和落石槽的两侧均设置有开合门，所述活动框架的顶部两侧分别设置有第一牵引组件和第二牵引组件，所述第一牵引组件用于吊接所述储存框靠近取石槽一侧的顶部，所述第二牵引组件用于吊接储存框靠近落石槽另一侧的顶部。

作为本发明再进一步的方案：所述底板的底端连接有第一安装板和第二安装板，所述第一调节组件包括转动连接在所述第一安装板与所述第二安装板之间的第二螺纹杆、螺纹配合连接在所述第二螺纹杆上的螺纹套及支杆，所述螺纹套外壁与支杆的一端转动连接，所述支杆的另一端与所述落石框的一端的端部外壁转动连接，所述底板中部设置有供所述支杆活动的活动槽。

作为本发明再进一步的方案：所述第二调节组件包括安装在所述落石框一端内底面的伸缩件、连接在伸缩件端部的活动板、安装在活动板顶端的第一抵杆及安装在落石框一端顶部的第二抵杆，所述落石板一端底部通过连接套与第一抵杆转动连接，所述第二抵杆上套设有转动套，所述转动套外壁与落石板另一端的底部相抵。

作为本发明再进一步的方案：所述第一抵杆的底部与所述活动板穿插配合连接，所述第二抵杆的底部与所述落石框穿插配合连接，所述第一抵杆的底端、所述第二抵杆的底端均安装有减震阻尼弹簧。

作为本发明再进一步的方案：所述落石板的顶端连接有两个呈八字型分布的导向板。

作为本发明再进一步的方案：所述落石框远离所述储存框的一端的内底面设置有缓冲层。

本发明具有以下有益之处：该设备通过底板来方便其运输布局，底板一端设置有取石槽和活动框架，活动框架内围设置有储存框，通过活动框架和储存框配合来装存落石模型以供使用，底板另一端设置有落石槽和落石框，落石框上设置有落石板，通过第一调节组件调节落石框的角度，通过第二调节组件调节落石板的位置和角度，使得储存框、落石板与落石框三者构成一个模拟边坡结构，进而通过储存框下放落石模型时，落石模型能够顺势向下滚动，直至冲击底板旁设置在地面上的护栏上，冲击时可通过记录架上的测试机检测落石速度参数，推算落石冲击力并同步直观记录护栏的受冲击效果，与常规试验设备相比，能够更好的模拟出护栏的受冲击状态，准确检测护栏的抗冲击效果，同时方便对落石模型的安装与投放，倾斜设置的落石板和落石框能够缓和的将落石模型的重力势能转换为动能，使得设备不会在落石模型投放点受到大量冲击，兼具保护设备的效果，整体设备自动化程度高，操作便捷，可直接在地面进行灵活使用，试验效果好，具有更强的实用性。

附图说明

图1为本发明实施例的整体外部结构示意图。

图2为本发明实施例的一种工作状态下的整体内部结构侧视图。

图3为本发明实施例的另一种工作状态下的整体内部结构示意图。

图4为本发明实施例中落石框的结构示意图。

图5为本发明实施例中坡度测量仪的结构示意图。

图中：底板-1，取石槽-101，落石槽-102，活动槽-103，行动轮-104，连接杆-105，第一安装板-106，第二安装板-107，第三安装板-108，第一驱动件-109，第二驱动件-110，第一螺纹杆-111，轨道杆-112，落石框-2，缓冲层-201，落石板-3，连接套-301，导向板-302，记录架-4，测试机-401，活动框架-5，底座-501，第一牵引组件-502，第二牵引组件-503，储存框-6，开合门-601，第一调节组件-7，第二螺纹杆-701，螺纹套-702，支杆-703，第二调节组件-8，伸缩件-801，活动板-802，第一抵杆-803，第二抵杆-804，减震阻尼弹簧-805，转动套-806，坡度测量仪-9，刻度线-901，转动轴块-902，配重块-903，指示标-904，落石模型-10。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

实施例一：请参阅图1至图3，一种边坡落石抗冲击试验设备，包括底板1，所述底板1的底端四个拐角处设置有行动轮104，所述行动轮104上可装配有驱动结构来方便其行动，所述底板1一端设置有取石槽101，所述底板1的另一端设置有落石槽102，落石槽102的长度大于取石槽101的长度，所述底板1一端顶部设置有活动框架5，所述活动框架5置于所述取石槽101的上方，所述活动框架5可沿着所述底板1的长度方向进行移动，所述活动框架5的内围顶部设置有储存框6，所述取石槽101用于将投放在地面的落石模型10装填到储存框6上，所述活动框架5用于调节储存框6的位置，进而将落石模型10抬至高处，所述落石槽102远离取石槽一端的底部通过连接杆105与落石框2的一端外侧壁转动连接，所述落石框2远离储存框6的一端开口以使落石模型10能够朝护栏方向滚出，所述底板1的底端设置有第一调节组件7，第一调节组件7设置在取石槽101与落石槽102之间，所述第一调节组件7与所述落石框2的另一端的端部外壁活动连接，所述第一调节组件7用于调节所述落石框2的角度，所述落石框2可在所述落石槽102内移动，所述落石框2靠近所述储存框6的一端通过第二调节组件8设置有落石板3，所述落石板3靠近储存框的一端延伸至所述落石框2外，所述第二调节组件8可对所述落石板3的倾斜度及落石板3的一端端部位置进行调节，实际使用时，将落石板3的一端调节至与储存框6的一侧底部对接即可，通过储存框6、落石板3与落石框2配合组成一个边坡模拟结构，落石槽102的槽口正对向地面上预先安装好的护栏，通过储存框6下放落石模型10，落石模型10经过落石板3和落石框2后撞向护栏，所述底板1顶端靠近所述落石槽102的端部处设置有记录架4，所述记录架4的内顶面安装有测试机401，测试机401从现有技术中的测速摄像机中选择。

请参阅图1至图3，所述底板1顶端位于所述取石槽101两侧处分别通过第三安装板108设置有第一螺纹杆111和轨道杆112，所述活动框架5的两侧底端均连接有底座501，一个底座501与所述第一螺纹杆111螺纹配合连接，另一个底座501与轨道杆112滑动配合连接，所述第一螺纹杆111的一端安装有第一驱动件109，所述储存框6对应所述取石槽101和落石槽102的两侧均设置有开合门601，所述开合门601可选择现有技术中的电动式双开阀门，两侧的开合门601分别用于落石模型10的装填和投放，所述活动框架5的顶部两侧分别设置有第一牵引组件502和第二牵引组件503，所述第一牵引组件502用于吊接所述储存框6靠近取石槽101一侧的顶部，所述第二牵引组件503用于吊接储存框6靠近落石槽102另一侧的顶部，第一牵引组件502与第二牵引组件503相互独立，第一牵引组件502、第二牵引组件503由现有技术中的用于吊运的收卷电机、吊绳和支撑辊组成，通过两者配合调节使储存框6倾斜，打开靠近落石槽102一侧的开合门601后，落石模型10便能够自动滚出储存框6。

实施例二：参阅图1至图4，在实施例一的基础上，所述底板1的底端连接有第一安装板106和第二安装板107，所述第一调节组件7包括转动连接在所述第一安装板106与所述第二安装板107之间的第二螺纹杆701、螺纹配合连接在所述第二螺纹杆701上的螺纹套702及支杆703，第二安装板107呈U字型以不妨碍支杆703活动，所述螺纹套702外壁与支杆703的一端转动连接，所述支杆703的另一端与所述落石框2的一端的端部外壁转动连接，所述底板1中部设置有供所述支杆703活动的活动槽103，所述第二调节组件8包括安装在所述落石框2一端内底面的伸缩件801、连接在伸缩件801端部的活动板802、安装在活动板802顶端的第一抵杆803及安装在落石框2一端顶部的第二抵杆804，所述落石板3一端底部通过连接套301与第一抵杆803转动连接，所述第二抵杆804上套设有转动套806，所述转动套806外壁与落石板3另一端的底部相抵，在本实施例中，所述第一抵杆803的底部与所述活动板802穿插配合连接，所述第二抵杆804的底部与所述落石框2穿插配合连接，所述第一抵杆803的底端、所述第二抵杆804的底端均安装有减震阻尼弹簧805，通过减震阻尼弹簧805来减少落石模型10对落石板3的下落冲击力，保护落石板3和落石框2。

请参阅图1至图4，所述落石板3的顶端连接有两个呈八字型分布的导向板302，所述落石框2远离所述储存框6的一端的内底面设置有缓冲层201，通过导向板302来保证落石模型10的滚动方向，缓冲层201可选用橡胶材料，缓冲层201能够避免落石模型10在落石框2的端部产生磕碰反弹。

请参阅图1、图5，所述落石框2的外侧壁安装有坡度测量仪9，坡度测量仪9上设置有刻度线901，坡度测量仪9的中部安装有转动轴块902，转动轴块902的底部连接有配重块903，转动轴块902侧部连接有指示标904，落石框2角度调节时，刻度线901位置变化，通过配重块903保证指示标904的水平性，此时指示标904指向的角度即为落石框2的坡度，通过记录落石框2的坡度来进行多组不同的冲击试验，以便于记录，提高试验效果。

整体设备结构采用钢材质制成，所述第一驱动件109、第二驱动件110均选用为驱动电机，所述伸缩件801选用为电动伸缩杆，底板1上设置有与各功能性驱动部件电路连接的控制器和电源来满足使用需求。

工作原理：一组试验时，通过行动轮104将底板1移至护栏旁，落石槽102的端口正对向护栏，通过第一牵引组件502、第二牵引组件503配合下放储存框6到地面上，将落石模型10装入到储存框6后关上开合门601，将储存框6抬升至试验指定高度，通过第一驱动件109带动第一螺纹杆111转动，进而通过底座501带动活动框架5移动，使活动框架5移至靠近落石槽102尾端处，再调节落石框2的倾斜度，调节时通过第二驱动件110带动第二螺纹杆701转动，进而带动螺纹套702移动，通过螺纹套702的移动带动支杆703活动来将落石框2的一端支起，进而调节落石框2的角度，同时通过坡度测量仪9检测落石框2的试验设置坡度，再通过第二调节组件8调节落石板3的位置，调节时，通过伸缩件801的收缩带动活动板802移动，活动板802移动带动落石板3移动，落石板3的一端的底部始终在转动套806上滑行，通过调节使落石板3一端与储存框6一侧底部相接，通过第一牵引组件502使储存框6靠近取石槽101一侧的高度高于另一侧，此时储存框6倾斜，打开靠近落石槽102一侧的开合门601，落石模型10便从储存框6中落至落石板3上，随后落石模型10顺着落石板3落至落石框2上的缓冲层201上，直至落石模型10落至地面并冲击护栏，通过检测落石模型10撞击前的瞬时速度，配合落石模型10的质量、抬升高度等推算出试验撞击的冲击力大小，同时观察护栏的受冲击状态，一组试验即完成，可通过调节落石模型10投放高度、落石框2倾斜度来进行多组试验，对比检测护栏的抗冲击效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种边坡落石抗冲击试验设备，包括底板，所述底板的底端四个拐角处设置有行动轮，其特征在于，所述底板一端设置有取石槽，所述底板的另一端设置有落石槽，所述底板一端顶部设置有活动框架，所述活动框架置于所述取石槽的上方，所述活动框架可沿着所述底板的长度方向进行移动，所述活动框架的内围顶部设置有储存框，所述落石槽远离取石槽一端的底部通过连接杆与落石框的一端外侧壁转动连接，所述落石框远离储存框的一端开口，所述底板的底端设置有第一调节组件，所述第一调节组件与所述落石框的另一端的端部外壁活动连接，所述第一调节组件用于调节所述落石框的角度，所述落石框可在所述落石槽内移动，所述落石框靠近所述储存框的一端通过第二调节组件设置有落石板，所述落石板靠近储存框的一端延伸至所述落石框外，所述第二调节组件可对所述落石板的倾斜度及落石板的一端端部位置进行调节，所述底板顶端靠近所述落石槽的端部处设置有记录架，所述记录架的内顶面安装有测试机。

2.根据权利要求1所述的一种边坡落石抗冲击试验设备，其特征在于，所述底板顶端位于所述取石槽两侧处分别通过第三安装板设置有第一螺纹杆和轨道杆，所述活动框架的两侧底端均连接有底座，一个底座与所述第一螺纹杆螺纹配合连接，另一个底座与轨道杆滑动配合连接，所述第一螺纹杆的一端安装有第一驱动件。

3.根据权利要求2所述的一种边坡落石抗冲击试验设备，其特征在于，所述储存框对应所述取石槽和落石槽的两侧均设置有开合门，所述活动框架的顶部两侧分别设置有第一牵引组件和第二牵引组件，所述第一牵引组件用于吊接所述储存框靠近取石槽一侧的顶部，所述第二牵引组件用于吊接储存框靠近落石槽另一侧的顶部。

4.根据权利要求1所述的一种边坡落石抗冲击试验设备，其特征在于，所述底板的底端连接有第一安装板和第二安装板，所述第一调节组件包括转动连接在所述第一安装板与所述第二安装板之间的第二螺纹杆、螺纹配合连接在所述第二螺纹杆上的螺纹套及支杆，所述螺纹套外壁与支杆的一端转动连接，所述支杆的另一端与所述落石框的一端的端部外壁转动连接，所述底板中部设置有供所述支杆活动的活动槽。

5.根据权利要求1所述的一种边坡落石抗冲击试验设备，其特征在于，所述第二调节组件包括安装在所述落石框一端内底面的伸缩件、连接在伸缩件端部的活动板、安装在活动板顶端的第一抵杆及安装在落石框一端顶部的第二抵杆，所述落石板一端底部通过连接套与第一抵杆转动连接，所述第二抵杆上套设有转动套，所述转动套外壁与落石板另一端的底部相抵。

6.根据权利要求5所述的一种边坡落石抗冲击试验设备，其特征在于，所述第一抵杆的底部与所述活动板穿插配合连接，所述第二抵杆的底部与所述落石框穿插配合连接，所述第一抵杆的底端、所述第二抵杆的底端均安装有减震阻尼弹簧。

7.根据权利要求1所述的一种边坡落石抗冲击试验设备，其特征在于，所述落石板的顶端连接有两个呈八字型分布的导向板。

8.根据权利要求1所述的一种边坡落石抗冲击试验设备，其特征在于，所述落石框远离所述储存框的一端的内底面设置有缓冲层。