本實用新型專利技術一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置，該裝置包括電子稱，還包括主框架和量筒，所述的主框架由底座、螺紋絲杠、移動底座、螺母、軸承、第一圓錐齒輪、搖桿、搖桿支架、右側立柱、固定柱-立柱連接桿、右側固定柱、套筒立柱、套筒、套筒-螺母連接桿和第二圓錐齒輪組成；本實用新型專利技術不僅可以測試散粒體流動過程中量筒的底部壓力，同時還可以對散粒體貯存量筒過程中底部壓力變化的全過程進行實時測試。另外，該設備還可改變量筒底部結構形式，對漏斗等不同形式底部結構量筒的底部壓力進行測試。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于地下采礦溜井放礦與量筒裝卸料工藝的底部壓力測試領域，具體涉及一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置。
技術介紹
量筒作為散粒體運輸與儲存的重要結構，在工業生產中應用極為普遍，例如地下開采過程中下卸礦體的溜井通道，工業原料、糧食作物儲存的大型量筒，等等。量筒的底部壓力是量筒底部結構設計的重要荷載，目前該荷載的計算主要利用經驗公式，現場測試與數值模擬三種手段。然而大量的實踐證明經驗公式法(Janssen公式)與實際測試結果相差 較大，甚至一些計算與工程現象相悖；現場測試由于受到場地、設備以及人員安全等條件的制約(特別是大型溜井與大型量筒)，往往難以進行現場操作，而且其結果具有較大的離散性，不宜進行分析研究；數值模擬是現階段主要的利用手段，但是由于顆粒體間，顆粒體與井壁間的摩擦系數難以確定，因此其結果僅能夠進行定性分析，無法作為設計的主要依據。由于散粒體在量筒中堆放時，主要存在三種狀態。第一種，量筒底部閘門處于關閉狀態，并且散體貯存高度較小時，此時散粒體與井壁間沒有任何相對運動，側壁無靜摩擦力，量筒底部的靜壓力等于溜井內所有礦體的總重。第二種，當量筒底部閘門關閉，并且貯存一定高度散粒體時，量筒內散粒體在重力作用下，變得逐漸密實，散粒體產生豎向變形，與此同時散粒體與井壁之間出現了相對運動或者相對運動的趨勢，這樣量筒內壁上產生了摩擦阻力，該情況下,量筒底部的壓力小于散粒體的總重。第三種當貯滿散粒體的量筒打開閘門，下卸內部散粒體，并再次關閉閘門時，此時散粒體與量筒之間產生相對滑動，量筒內散粒體的重力大部分被筒壁的摩擦力所承擔，此時，底部壓力較第二種狀態還要減小一些。上述過程包括了散粒在量筒內的三種運動形式與底部壓力的三種狀態，目前還沒有任何室內試驗可以對這三種狀態下的量筒的底部壓力進行精確測量。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本技術提出一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置，以避免現場測試受到場地、設備以及人員安全等條件的制約，導致測量數據不準確的現象，并實現在室內對量筒的底部壓力進行測量的目的。一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置，該裝置包括電子稱，還包括主框架和量筒，所述的主框架由底座、螺紋絲杠、移動底座、螺母、軸承、第一圓錐齒輪、搖桿、搖桿支架、右側立柱、固定柱-立柱連接桿、右側固定柱、套筒立柱、套筒、套筒-螺母連接桿和第二圓錐齒輪組成；其中，所述的底座右端設置有右側固定柱，底座左端設置有搖桿支架，在所述的右側固定柱與搖桿支架之間設置有右側立柱，用于固定量筒；右側立柱與右側固定柱之間通過固定柱-立柱連接桿連接；所述的搖桿支架上設置有搖桿，其中，搖桿橫穿搖桿支架，并且帶有搖把的一端固定于搖桿支架上，另一端固定于底座；所述的搖桿上設置有第一圓錐齒輪，所述的第一圓錐齒輪嚙合第二圓錐齒輪，所述的第二圓錐齒輪上設置有螺紋絲杠，所述的螺紋絲杠穿過底座，并且螺紋絲杠與底座通過軸承進行連接；所述的螺紋絲杠上設置有螺母，螺母上設置有移動底座，旋轉螺紋絲杠使螺母和移動底座沿螺紋絲杠上下移動；在所述的底座上還設置有套筒立柱，且套筒立柱與螺紋絲杠平行，套筒立柱上設置有套筒，上述套筒與螺母之間通過套筒-螺母連接桿連接；所述的量筒包括量筒主體和插板，所述的量筒主體下端設置有開口，所述的插板插入量筒主體下端開口。所述的固定柱-立柱連接桿，可設置多個，并均勻分布于右側立柱與右側固定柱之間。所述的右側立柱包括立柱和橫向 支架，所述的橫向支架用于固定量筒。所述的插板上設置有半圓形凸起，所述的半圓形內徑大小與量筒外徑大小相等。本技術優點本技術提出一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置，不僅可以測試散粒體流動過程中量筒的底部壓力，同時還可以對散粒體貯存量筒過程中底部壓力變化的全過程進行實時測試。另外，該設備還可改變量筒底部結構形式，對漏斗等不同形式底部結構量筒的底部壓力進行測試。附圖說明圖I為本技術一種實施例整體結構示意圖；其中，I-主框架,2-量筒，3-電子秤；圖2為本技術一種實施例主框架的主視圖；其中，1-1底座，1-2螺紋絲杠，1-3移動底座，1-4螺母，1-5軸承，1-6第一圓錐齒輪，1-7搖桿，1-8搖桿支架，1-9右側立柱，1-10固定柱-立柱連接桿，1-11右側固定柱，1-15第二圓錐齒輪；圖3為本技術一種實施例主框架的左視圖；其中，1-12套筒立柱，1-13套筒，1-14套筒-螺母連接桿；圖4為本技術一種實施例量筒結構主視圖；其中，2-1量筒主體，2-2插板；圖5為本技術一種實施例量筒俯視圖和左視圖；其中，Ca)為俯視圖；(b)為左視圖；圖6為本技術一種實施例電子稱結構示意圖；其中，3-1高精度電子稱，3-2天平托盤。具體實施方式以下結合附圖對本技術實施例做進一步說明。如圖I所示，一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置，該裝置包括電子稱3,還包括主框架I和量筒2。如圖2所示，所述的主框架I包括底座1-1、螺紋絲杠1-2、移動底座1_3、螺母1_4、軸承1-5、第一圓錐齒輪1-6、搖桿1-7、搖桿支架1-8、右側立柱1-9、固定柱-立柱連接桿1-10、右側固定柱1-11、套筒立柱1-12、套筒1-13、套筒-螺母連接桿1_14和第二圓錐齒輪1-15 ；其中，所述的底座1-1右端設置有右側固定柱1-11，底座1-1左端設置有搖桿支架1-8，在所述的右側固定柱1-11與搖桿支架1-8之間設置有右側立柱1-9，用于固定量筒2;右側立柱1-9與右側固定柱1-11之間通過固定柱-立柱連接桿1-10連接；所述的固定柱-立柱連接桿1-10，可設置多個，并均勻分布于右側立柱1-9與右側固定柱1-11之間。所述的右側立柱包括立柱和橫向支架，所述的橫向支架用于固定量筒2。所述的搖桿支架1-8上設置有搖桿1-7，其中，搖桿1-7橫穿搖桿支架1-8，并且帶有搖把的一端固定于搖桿支架1-8上，另一端固定于底座1-1 ;所述的搖桿1-7上設置有第一圓錐齒輪1-6，所述的第一圓錐齒輪1-6嚙合第二圓錐齒輪1-15，所述的第二圓錐齒輪1-15上設置有螺紋絲杠1-2，所述的螺紋絲杠1-2穿過底座1-1，并且螺紋絲杠1-2與底座1-1通過軸承1-5進行連接；所述的螺紋絲杠1-2上設置有螺母1-4，螺母1-4上設置有移動底座1-3，旋轉螺紋絲杠1-2使螺母1-4和移動底座1-3沿螺紋絲杠1-2上下移動；如圖3所不，在所述的底座1-1上還設置有套筒立柱1-12,且套筒立柱1_12與螺紋絲杠1-2平行，套筒立柱1-12上設置有套筒1-13，上述套筒1-13與螺母1_4之間通過套筒-螺母連接桿1-14連接。如圖4所示，所述的量筒2包括量筒主體2-1和插板2-2，所述的量筒主體2_1下端設置有開口，所述的插板2-2插入量筒主體2-1下端開口。如圖5所示,所述的插板2-2上設置有半圓形凸起,所述的半圓形內徑大小與量筒外徑大小相等。如圖6所示，所述電子稱包括高精度電子稱3-1和天平托盤3-2。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置，該裝置包括電子稱（3），其特征在于：還包括主框架（1）和量筒（2），所述的主框架（1）由底座（1？1）、螺紋絲杠（1？2）、移動底座（1？3）、螺母（1？4）、軸承（1？5）、第一圓錐齒輪（1？6）、搖桿（1？7）、搖桿支架（1？8）、右側立柱（1？9）、固定柱？立柱連接桿（1？10）、右側固定柱（1？11）、套筒立柱（1？12）、套筒（1？13）、套筒？螺母連接桿（1？14）和第二圓錐齒輪（1？15）組成；其中，所述的底座（1？1）右端設置有右側固定柱（1？11），底座（1？1）左端設置有搖桿支架（1？8），在所述的右側固定柱（1？11）與搖桿支架（1？8）之間設置有右側立柱（1？9），用于固定量筒（2）；右側立柱（1？9）與右側固定柱（1？11）之間通過固定柱？立柱連接桿（1？10）連接；所述的搖桿支架（1？8）上設置有搖桿（1？7），其中，搖桿（1？7）橫穿搖桿支架（1？8），并且帶有搖把的一端固定于搖桿支架（1？8）上，另一端固定于底座（1？1）；所述的搖桿（1？7）上設置有第一圓錐齒輪（1？6），所述的第一圓錐齒輪（1？6）嚙合第二圓錐齒輪（1？15），所述的第二圓錐齒輪（1？15）上設置有螺紋絲杠（1？2），所述的螺紋絲杠（1？2）穿過底座（1？1），并且螺紋絲杠（1？2）與底座（1？1）通過軸承（1？5）進行連接；所述的螺紋絲杠（1？2）上設置有螺母（1？4），螺母（1？4）上設置有移動底座（1？3），旋轉螺紋絲杠（1？2）使螺母（1？4）和移動底座（1？3）沿螺紋絲杠（1？2）上下移動；在所述的底座（1？1）上還設置有套筒立柱（1？12），且套筒立柱（1？12）與螺紋絲杠（1？2）平行，套筒立柱（1？12）上設置有套筒（1？13），上述套筒（1？13）與螺母（1？4）之間通過套筒？螺母連接桿（1？14）連接；所述的量筒（2）包括量筒主體（2？1）和插板（2？2），所述的量筒主體（2？1）下端設置有開口，所述的插板（2？2）插入量筒主體（2？1）下端開口。...
【技術特征摘要】
1.一種用于量筒散粒體底部壓力測試的室內實驗裝置，該裝置包括電子稱(3)，其特征在于還包括主框架(I)和量筒(2)，所述的主框架(I)由底座(1-1 )、螺紋絲杠(1-2)、移動底座(1-3)、螺母(1-4)、軸承(1-5)、第一圓錐齒輪(1-6)、搖桿(1-7)、搖桿支架(1-8)、右側立柱(1-9)、固定柱-立柱連接桿(1-10)、右側固定柱(1-11)、套筒立柱(1-12)、套筒(1-13)、套筒-螺母連接桿(1-14)和第二圓維齒輪(1_15)組成；其中，所述的底座(1-1)右端設置有右側固定柱(1-11 )，底座(1-1)左端設置有搖桿支架(1-8)，在所述的右側固定柱(1-11)與搖桿支架(1-8)之間設置有右側立柱(1-9)，用于固定量筒(2);右側立柱(1-9)與右側固定柱(1-11)之間通過固定柱-立柱連接桿(1-10)連接；所述的搖桿支架(1-8)上設置有搖桿(1-7),其中,搖桿(1-7)橫穿搖桿支架(1-8),并且帶有搖把的一端固定于搖桿支架(1-8)上，另一端固定于底座(1-1);所述的搖桿(1-7)上設置有第一圓錐齒輪(1-6)，所述的第一圓錐齒輪(1-6)嚙合第二圓錐齒輪(1-15)，所述的第二圓錐齒輪(1-15)上設置有螺紋絲杠(1-2)，所述的螺紋絲杠(1-2)穿過底座(1-1)...
【專利技術屬性】
技術研發人員：金長宇，李婕，金岐嶺，安龍，徐帥，劉建坡，
申請(專利權)人：東北大學，
類型：實用新型
國別省市：
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