装配式立筒群仓模型试验装置的制作方法

本发明涉及一种粮食仓实验领域中的装配式立筒群仓模型试验装置。

背景技术：

由混凝土制成的立筒仓是粮食储备中的常用仓结构，为了提高粮食的储备量，立筒仓往往不止有一个，多个立筒仓构成立筒群仓。

使用时，立筒仓内会填有粮食，粮食会对立筒仓的筒仓壁产生压力，该压力是立筒仓强度设计时的主要参照因素。而在现实环境中，粮食对筒仓壁的压力会根据环境产生变化，比如说在地震环境中，立筒仓本身的位移、晃动，都会导致粮食对筒仓壁的压力发生变化。而目前缺少能够对地震环境下粮食对筒仓壁压力变化进行研究的相应试验装置，导致在立筒仓设计时缺乏相应的理论依据，存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够在振动环境中，研究粮食对筒仓壁压力变化的装配式立筒群仓模型试验装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

装配式立筒群仓模型试验装置，包括至少两个立筒仓模拟单元和用于与相应振动台相连的装置底板，立筒仓模拟单元包括用于通过螺栓与所述装置底板可拆连接的单元底板，单元底板上通过支腿连接有模拟立筒仓，模拟立筒仓的内壁上设置有压力传感器，模拟立筒仓为圆筒形结构，相邻的两个立筒仓模拟单元的模拟立筒仓之间通过立筒仓连接件相连，立筒仓连接件具有与对应模拟立筒仓外周适配的弧形连接凹部，弧形连接凹部通过螺栓与对应模拟立筒仓的仓壁相连，模拟立筒仓、支腿、单元底板和装置底板均由有机玻璃制成。

各装置底板均为正方形结构，相邻两个立筒仓模拟单元的两个装置底板适配对贴在一起。

模拟立筒仓的底部与所述支腿之间设有环梁，环梁上端具有上凸的定位凸台，模拟立筒仓套设于定位凸台上。

环梁由有机玻璃制成，定位凸台与模拟立筒仓之间通过胶粘和/或螺栓固定。

所述支腿有多个，各支腿沿圆周方向顺序间隔布置，各支腿均包括竖向支撑条和固定于竖向支撑条顶端的与环梁弧度适配的弧形连接块，弧形连接块通过螺栓与环梁固定连接。

所述单元底板上设置有供各竖向支撑条对应定位插配的支撑条定位槽，支撑条定位槽与竖向支撑条通过胶粘和/或螺栓固定。

立筒仓模拟单元还包括位于模拟立筒仓下侧的出料锥，出料锥由有机玻璃制成，所述环梁的内孔为与出料锥的外锥面适配的锥形孔，环梁套设于所述出料锥外侧，出料锥与所述环梁通过胶粘和/或螺栓固定。

所述装置底板由左底板部分和右底板部分拼成，装置底板上设置有沿左右方向横跨左底板部分和右底板部分的连接槽，连接槽中适配安装有连接板，连接板的两端分别通过螺栓与左底板部分和右底板部分相连。

所述装置底板由有机玻璃制成。

所述装置底板具有使用时位于振动台外侧的用于实现与振动台相连的连接圈，立筒仓模拟单元置于连接圈的内侧，装配式立筒群仓模型试验装置还包括用于实现振动台与所述连接圈相连的底板连接件，底板连接件包括通过螺栓与振动台外侧壁相连的振动台连接侧板和通过螺栓与连接圈底部相连的底板连接侧板，振动台连接侧板和底板连接侧板构成l形结构。

本发明的有益效果为：在使用时，根据需要在装置底板上安装合适个数立筒仓模拟单元，将装置底板安装于振动台上，振动台对立筒仓模拟单元产生振动，从而模拟地震环境，振动中观察压力传感器读数的变化，从而研究由于振动而导致的粮食对仓壁的影响。单元底板通过螺栓与装置底板可拆连接，从而可以根据需要选择合适个数的立筒仓模拟单元进行研究，相邻模拟立筒仓的立筒仓连接件可以保证模拟立筒仓的强度，保证模拟立筒仓不易变形，模拟立筒仓、支腿、单元底板和装置底板均由有机玻璃制成，一方面可以使得试验易于观察，另外，可以降低试验装置的重量和体积，减小对振动台的最大功率需求，降低试验成本。

附图说明

图1是本发明中单个立筒仓模拟单元的结构示意图；

图2是图1的分解图；

图3是本发明中九个立筒仓模拟单元同时使用时的分解图；

图4是图3的立体图；

图5是本发明中装置底板的结构示意图；

图6是本发明中装置底板与振动台的配合示意图；

图7是图6中底板连接件的结构示意图。

具体实施方式

装配式立筒群仓模型试验装置的实施例如图1~7所示：包括装置底板5和九个立筒仓模拟单元10，装置底板的中心区域52用于安装立筒仓模拟单元，装置底板的边缘区域形成用于与振动台相连的连接圈53。本实施例中，装置底板由有机玻璃制成，装置底板由左底板部分51和右底板部分52拼成，装置底板上设置有沿左右方向横跨左底板部分和右底板部分的连接槽，连接槽中适配安装有连接板11，连接板的两端分别通过螺栓与左底板部分和右底板部分相连。左底板部分、右底板部分的宽度一致，右底板部分的长度是左底板部分的两倍，左底板部分上可以沿前后方向最多安装三个立筒仓模拟单元，右底板部分上可以最多安装六个立筒仓模拟单元。

装配式立筒群仓模型试验装置还包括用于实现振动台与所述连接圈相连的底板连接件12，底板连接件包括通过螺栓与振动台外侧壁相连的振动台连接侧板13和通过螺栓与连接圈53底部相连的底板连接侧板14，振动台连接侧板和底板连接侧板构成l形结构，针对台连接侧板与底板连接侧板之间有连接筋板15。振动台整体呈方形结构，底板连接件分布于针对台的四周，也就是说在振动台的每一侧均设有底板连接件。

立筒仓模拟单元包括用于通过螺栓与装置底板可拆连接的单元底板5，单元底板为正方形结构，单元底板上通过支腿连接有环梁3，环梁的上端连接有模拟立筒仓2，模拟立筒仓2的内壁上设置有压力传感器，本实施例中压力传感器为薄膜压力传感器，模拟立筒仓为圆筒形结构，相邻的两个立筒仓模拟单元的模拟立筒仓之间通过多个立筒仓连接件6相连，立筒仓连接件的相对两侧具有用于与对应模拟立筒仓外周适配的弧形连接凹部7，弧形连接凹部7通过螺栓与对应模拟立筒仓的仓壁相连。相邻两个立筒仓模拟单元的两个装置底板适配对贴在一起，也就是说，在九个立筒仓模拟单元一起使用时，相邻立筒仓模拟单元的装置底板5是对贴在一起，立筒仓连接件相对两侧的弧形连接凹部也与相邻模拟立筒仓的外壁贴在一起，图3、图4是为了便于观察，才使得相邻两个立筒仓模拟单元之间具有一定的距离。

环梁上端具有上凸的定位凸台31，模拟立筒仓2套设于定位凸台上，定位凸台与模拟立筒仓之间通过胶粘和螺栓固定。每个立筒仓模拟单元的支腿4有多个，各支腿沿圆周方向顺序间隔布置，各支腿均包括竖向支撑条42和固定于竖向支撑条顶端的与环梁弧度适配的弧形连接块41，弧形连接块41通过螺栓与环梁固定连接。单元底板上设置有供各竖向支撑条对应定位插配的支撑条定位槽8，支撑条定位槽8与竖向支撑条通过胶粘和螺栓固定。立筒仓模拟单元还包括位于模拟立筒仓下侧的出料锥9，环梁的内孔为与出料锥的外锥面适配的锥形孔，环梁套设于出料锥9外侧，出料锥与所述环梁通过胶粘和螺栓固定。上述的出料锥、环梁、支腿、模拟立筒仓、筒仓连接件均由有机玻璃制成。模拟立筒仓的顶部固定有由有机玻璃制成的筒仓盖板1，筒仓盖板1为正方形结构，相邻两个立筒仓模拟单元的筒仓盖板的相邻侧面对贴顶抵在一起，这样相邻两个立筒仓模拟单元的顶底均接触支撑，有助于进一步的保证各立筒仓模拟单元的整体强度。

使用时，各安装立筒仓模拟单元10均为整体式结构，根据需要选择合适个数的立筒仓模拟单元安装到装置底板上，通过立筒仓连接件实现相邻两个立筒仓模拟单元的模拟立筒仓的连接，保证模拟立筒仓实验时的强度。然后，将装有立筒仓模拟单元的装置底板吊运至振动台上，装置底板的尺寸大于振动台的尺寸，通过在装置底板的下侧与振动台的侧面安装底板连接件，实现将装置底板固定于针对台上，立筒仓模拟单元的安装不会影响到装置底板与振动台的连接。分体设置的左底板部分和右底板部分，可以降低装置底板的制作成本，另外，在需要较少个数立筒仓模拟单元时，不需要使用完整的装置底板，比如说只需要对三个立筒仓模拟单元试验时，可以只使用左底板部分，需要对六个立筒仓模拟单元试验时，只使用右底板部分。在本发明的其它实施例中：如果仅通过胶粘就可以保证各部件之间的连接强度，那么对应部件间的连接也可以仅通过胶粘来实现；当然对应两个部件之间的连接也可以仅通过螺栓来实现。