一种滑坡碎屑流颗粒分选模型试验系统的制作方法

本实用新型属于滑坡碎屑流模型实验领域，具体涉及一种滑坡碎屑流颗粒分选模型试验系统。

背景技术：

滑坡碎屑流是一种沿着斜坡表面作远程运动的岩石碎屑流动体。碎屑流体在远程运动过程中会出现粒径分选，并在堆积体中呈现出一定的层序特征。滑坡碎屑流产生条件复杂，作用因素众多，发生和运动机理的多样性、多变性和复杂性使得其预测困难，治理费用昂贵，一旦发生，将会造成重大人员伤亡及财产损失。目前，对滑坡碎屑流颗粒分选现象进行研究的方法主要是数值模拟和模型试验。数值模拟方便快捷，投资少，但其精度依赖于计算边界条件、土体物理力学特征等参数的正确选择。而物理模型试验系统能直观模拟滑坡变形特征，信息量大，可信度高，为滑坡碎屑流研究提供第一手资料，还可以与数值模拟结果相互验证，这些模型试验装置一定程度上促进了滑坡碎屑流问题的研究，但对于碎屑流颗粒分选试验研究的仍存在一定程度的局限或缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种滑坡碎屑流颗粒分选模型试验系统，包括：

钢架，其上设置有传输装置，所述传输装置连接有动力装置；

未设置底板的耐磨树脂玻璃箱，其与钢架固定连接，所述未设置底板的耐磨树脂玻璃箱与传输装置相接触，所述未设置底板的耐磨树脂玻璃箱两端的端部均设置有应变仪；

支架，其与钢架一端可转动连接；

液压支撑装置，其位于钢架下方，且所述液压支撑装置与钢架的另一端活动连接；

一组液压加载仪，其均位于钢架的一侧，一组所述液压加载仪的一部分位于未设置底板的耐磨树脂玻璃箱内。

优选的是，所述传输装置包括：

滚筒i和滚筒ii，其分别通过一组可滑动的轴承和一组固定轴承可转动连接在钢架两端的端部，所述滚筒i和滚筒ii的表面上均设置有齿轮，所述滚筒ii上固定连接有从动链轮；

传输履带，其与滚筒i和滚筒ii相互连接，所述传输履带的边缘设置有与齿轮相互卡合的链条i，所述传输履带位于钢架的外侧；

多个等间距设置的支撑滚轮，其通过轴承与钢架可转动连接，所述多个支撑滚轮与传输履带相接触。

优选的是，一组所述可滑动的轴承与钢架的连接方式为：所述钢架上对称设置有腰型孔，所述钢架通过腰型孔和螺钉固定连接有方形框，所述方形框上端和下端的内壁上设置有凸起，所述凸起间设置有可滑动的滑块，所述滑块上设置有与凸起相匹配的凹槽，所述滑块与轴承固定连接，所述滑块还通过螺栓与方形框固定连接。

优选的是，所述未设置底板的耐磨树脂玻璃箱包括：

未设置底板的钢化边框，其上通过高强度凝胶连接有多块固定侧板，所述未设置底板的钢化边框上均设置有多个用于锁定滚轮的滚轮槽，所述未设置底板的钢化边框的下端面位于传输履带的端面上；

可沿钢化边框滚轮槽滑动的耐磨树脂玻璃加载面板，其位于所述钢化边框形成的空间内部，所述加载面板端面边缘上设置有多个滚轮，多个所述滚轮与滚轮槽相互卡合。

优选的是，一组所述液压加载仪包括：

一组可运动的支撑底座，其均设置在钢架的一侧，一组所述支撑底座上均设置有用于控制液压加载仪的电源开断、运动轨迹和加载力度的控制器；

一组可活动的液压支撑臂，其分别与支撑底座固定连接；

一组可活动的液压加载杆，其分别与液压支撑臂可活动连接；

一组圆形加载头，其分别与液压加载杆固定连接，且一组所述圆形加载头位于耐磨树脂玻璃箱内并与加载面板的上端面相抵触。

优选的是，所述动力装置包括：

可调功率电机，其位于滚筒ii的下方，所述可调功率电机通过螺钉固定连接在支撑板上，所述支撑板与钢架的一端固定焊接，所述可调功率电机的转轴上固定连接有主动链轮；

链条ii，其与主动链轮和从动链轮相互卡合连接，所述链条ii的外侧设置有安全壳，所述安全壳与钢架通过螺钉可拆卸连接。

优选的是，所述支架与钢架的可转动连接方式为：通过轴承可转动连接。

优选的是，所述钢架相对于支架的可转动角度为0～60度。

优选的是，所述液压支撑装置与钢架的可活动连接方式为：所述钢架一端的下端面上设置有可滑动的滑轨，所述液压支撑装置与滑轨固定连接。

优选的是，所述耐磨树脂玻璃箱与钢架的固定连接方式为：所述钢架的两相对端固定设置有多组弧形连接杆，多组所述弧形连接杆均分别与所述钢化边框固定焊接；多组所述弧形连接杆中的每一组弧形连接杆均包括：弧形连接杆i和弧形连接杆ii。

本实用新型至少包括以下有益效果：

本实用新型具有结构简单，组装方便，易于操作，针对性、大尺度、多因素、全过程、可调节性强的特点，能够模拟碎屑流不同厚度、不同运动速度、不同场地条件、不同坡度、不同摩擦系数下，碎屑流颗粒的分选情况，便于对不同类形的滑坡碎屑流运动模式进行观察研究。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明：

图1为本实用新型提供的系统结构示意图；

图2为本实用新型提供的系统正视图；

图3为本实用新型提供的系统后视图；

图4为本实用新型提供的系统俯视图；

图5为本实用新型提供的部分结构示意图；

图6为本实用新型提供的部分结构示意图；

图7为本实用新型提供的动力装置结构示意图；

图8为本实用新型提供的滚筒i连接结构示意图；

图9为本实用新型提供的可滑动的轴承连接结构示意图；

图10为本发明提供的耐磨树脂玻璃箱局部结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-10示出的一种滑坡碎屑流颗粒分选模型试验系统，包括：

钢架1，其上设置有传输装置2，所述传输装置2连接有动力装置3；

未设置底板的耐磨树脂玻璃箱4，其与钢架1固定连接，所述未设置底板的耐磨树脂玻璃箱4与传输装置2相接触，所述未设置底板的耐磨树脂玻璃箱4两端的端部均设置有应变仪5；

支架6，其与钢架1一端可转动连接；

液压支撑装置7，其位于钢架1下方，且所述液压支撑装置7与钢架1的另一端活动连接；

一组液压加载仪8，其均位于钢架1的一侧，一组所述液压加载仪8的一部分位于未设置底板的耐磨树脂玻璃箱4内。

工作原理：根据实验内容，选择符合要求的传输装置2进行安装，将模拟碎屑流颗粒的材料放入未设置底板的耐磨树脂玻璃箱4内，模拟碎屑流颗粒与传输装置2相接触，通过液压支撑装置7起到支撑作用，并能够通过自身的升降使得钢架1绕支架6转动，从而调节钢架1的倾斜角度；将一组液压加载仪8推移至试验所需位置并在试验进行过程中保持位置不动，调节液压加载仪8，使得液压加载仪8的一部分位于耐磨树脂玻璃箱4内，并给于模拟碎屑流颗粒的材料一定的压力，调节液压加载仪8，使受力点和施加的压力符合试验的要求，打开动力装置3，动力装置3为传输装置2提供相应的动力，模拟碎屑流颗粒下滑的速度，便可开展相关的试验。其中，设置在耐磨树脂玻璃箱4两端的端部的应变仪5，可以采集试验所需的各项数据。

在上述技术方案中，所述传输装置2包括：

滚筒i21和滚筒ii22，其分别通过一组可滑动的轴承201和一组固定轴承202可转动连接在钢架1两端的端部，所述滚筒i21和滚筒ii22的表面上均设置有齿轮203，所述滚筒ii22上固定连接有从动链轮23；

传输履带24，其与滚筒i21和滚筒ii22相互连接，所述传输履带24的边缘设置有与齿轮203相互卡合的链条i25，所述传输履带24位于钢架1的外侧；

多个等间距设置的支撑滚轮26，其通过轴承与钢架1可转动连接，所述多个支撑滚轮26与传输履带24相接触。

采用这种方式，设置的滚筒位于传输履带的两端内，通过滚筒转动从而带动传输履带运动，模拟碎屑流颗粒下滑的速度，通过轴承连接，连接更加稳定，保证转动时跳动较小，使得试验更加精确；在传输履带的边缘设置链条i，并在滚筒i和滚筒ii表面设置与之卡合的齿轮，可以对传输履带的位置进行限定，避免在转动过程中发生位置的偏移；设置的支撑滚轮能够对传输履带起到支撑的作用，避免传输履带因模拟碎屑流颗粒的材料的重力和液压加载仪的压力发生较大的形变，导致损坏。

在上述技术方案中，一组所述可滑动的轴承201与钢架1的连接方式为：所述钢架1上对称设置有腰型孔11，所述钢架1通过腰型孔1和螺钉固定连接有方形框12，所述方形框12上端和下端的内壁上设置有凸起121，所述凸起121间设置有可滑动的滑块13，所述滑块13上设置有与凸起121相匹配的凹槽131，所述滑块13与可滑动的轴承201固定连接，所述滑块13还通过螺栓14与方形框12固定连接。采用这种方式，在实验过程中，传输履带会存在一定的形变量，可能导致传输履带与耐磨树脂玻璃箱产生较大的缝隙，并使得模拟碎屑流颗粒的材料从中漏出，因此，设置可滑动的轴承，通过旋转螺栓和改变方形框的位置，从而调节滚筒i的位置，从而使得传输履带能够处于紧绷的状态，保证试验的准确。

在上述技术方案中，所述未设置底板的耐磨树脂玻璃箱4包括：

未设置底板的钢化边框41，其上通过高强度凝胶连接有多块固定侧板42，所述未设置底板的钢化边框41上均设置有多个用于锁定滚轮的滚轮槽411，所述未设置底板的钢化边框41的下端面位于传输履带24的端面上；

可沿钢化边框41滚轮槽411滑动的耐磨树脂玻璃加载面板43，其位于所述钢化边框41形成的空间内部，所述加载面板43端面边缘上设置有多个滚轮431，多个所述滚轮431与滚轮槽411相互卡合。

采用这种方式，钢化边框与固定侧板相配合，形成一定的空间，用于容纳模拟碎屑流颗粒的材料，并将加载面板覆盖在模拟碎屑流颗粒的材料的上端，保证在液压加载仪施加压力的过程中，模拟碎屑流颗粒的材料表面能够受力均匀，使得试验更加科学；在加载面板的边缘设置滚轮，并钢化边框上设置滚轮槽，便于锁定加载面板的位置；所述固定侧板用高强度凝胶固定于钢化边框之间，用以承受碎屑流的冲击和铲刮作用；钢化边框41与传输履带24的端面相接触，保证在试验过程中，模拟碎屑流颗粒不会从钢化边框41与传输履带24的缝隙中掉出。

在上述技术方案中，一组所述液压加载仪8包括：

一组可运动的支撑底座81，其均设置在钢架1的一侧，一组所述支撑底座81上均设置有用于控制液压加载仪8电源开断、运动轨迹和加载力度的控制器811；

一组可活动的液压支撑臂82，其分别与支撑底座81固定连接；

一组可活动的液压加载杆83，其分别与液压支撑臂82可活动连接；

一组圆形加载头84，其分别与液压加载杆83固定连接，且一组所述圆形加载头84位于耐磨树脂玻璃箱4内并与加载面板43的上端面相抵触。

采用这种方式，设置可运动的支撑底座，方便液压加载仪的移动，节省人力；并且将液压支撑臂和液压加载杆设置为课活动的，保证在实验时，钢架的角度在发生改变后，能够通过调节液压支撑臂和液压加载杆的位置和方向，使圆形加载头能保持垂直于加载面板，适应钢架，即耐磨树脂玻璃箱的倾角变化。

在上述技术方案中，所述动力装置3包括：

可调功率电机31，其位于滚筒ii22的下方，所述可调功率电机31通过螺钉(未示出)固定连接在支撑板32上，所述支撑板32与202钢架1的一端固定焊接，所述可调功率电机31的转轴311上固定连接有主动链轮33；

链条ii34，其与主动链轮33和从动链轮23相互卡合连接，所述链条ii34的外侧设置有安全壳35，所述安全壳35与钢架1通过螺钉(未示出)可拆卸连接。

采用这种方式，采用可调功率电机，通过调节电机的转速，从而改变主动链轮和从动链轮的转速，使得传输履带具有不同的速度；将可调功率电机与钢架固定连接，使可调功率电机与钢架形成一体，避免钢架一端在升高的过程中，从动链轮相对主动链轮产生位移，导致连接部位的损坏。

在上述技术方案中，所述支架6与钢架1的可转动连接方式为：通过轴承61可转动连接。采用这种方式，通过轴承可转动连接，连接结构稳定，使用寿命较长。

在上述技术方案中，所述钢架1相对于支架6的可转动角度为0～60度。

在上述技术方案中，所述液压支撑装置7与钢架1的可活动连接方式为：所述钢架1一端的下端面上设置有可滑动的滑轨15，所述液压支撑装置7与滑轨15固定连接。采用这种方式，在液压支撑装置升高时，钢架绕与支架连接的点做圆弧运动，设置可滑动的滑轨，保证钢架在升高的同时，滑轨能够与液压支撑装置相互配合，保证钢架能够顺利的改变角度。

在上述技术方案中，所述耐磨树脂玻璃箱4与钢架1的固定连接方式为：所述钢架1的两相对端固定设置有多组弧形连接杆16，多组所述弧形连接杆16均分别与所述钢化边框41固定焊接；多组所述弧形连接杆16中的每一组弧形连接杆均包括：弧形连接杆i161和弧形连接杆ii162。采用这种方式，设置弧形连接杆i和弧形连接杆ii固定耐磨树脂玻璃箱，提高连接点的结构强度，避免连接点出现松动。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的滑坡碎屑流颗粒分选模型试验系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。