一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置的制作方法

本发明涉及滑坡物理试验领域，尤其涉及一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置。

背景技术：

滑坡的产生机理、影响因素、运动特征和滑坡灾害的预测预报一直是国内外学者研究的热点问题。滑坡作为一种常见的地质灾害，严重威胁人民生命财产安全，开展滑坡物理模型试验研究十分重要。滑坡物理模型试验可以在室内开展，且能够较好的反应滑坡灾害发生时所处的地质特征，所得结果相对精确，节省了时间，降低了人力、物力的消耗，故室内物理模型试验被广大研究人员用于滑坡的研究中。

虽然室内滑坡物理模型试验应用广泛，但是室内滑坡物理模型试验往往需要调节滑坡上下滑段相对垂直角度，而现有室内滑坡物理模型试验装置的滑坡上滑槽垂直角度调节装置往往还存在以下问题：

(1)由于现有滑坡物理模型试验装置的尺寸较大，上下滑段的相对垂直角度调节往往费时耗力；

(2)现有滑坡物理模型试验装置只能实现角度的调节，而上下槽体相对垂直角度的调节范围以及调节后装置可能对滑体运动造成的阻碍没有考虑。

(3)现有上滑槽垂直角度调节装置采用的材料性能要求较高，价格昂贵，不利于滑坡物理模型试验的广泛开展。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置。

本发明的实施例提供一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置，包括底座、下槽体和顶举机构，所述底座固定于滑坡上，所述下槽体内设下滑槽，所述下槽体和所述顶举机构分别设置于所述底座两端，所述调节装置还包括垂直角度调节段和上槽体，所述上槽体内设上滑槽，所述垂直角度调节段为扇形槽体结构且包括多个扇形子段，这些扇形子段由上至下依次活动连接且可重叠收拢，所述垂直角度调节段最下端的扇形子段连接所述下滑槽内侧端，所述垂直角度调节段最上端的扇形子段连接所述上滑槽下端，所述上槽体上端连接所述顶举机构，所述顶举机构在起升或下降驱动所述上槽体绕着所述垂直角度调节段转动，且使所述垂直角度调节段的扇形子段展开或收拢，从而使所述上滑槽和所述下滑槽形成预定夹角。

进一步地，所述扇形子段包括弧形底板和相对设置的两扇形挡板，两所述扇形挡板下端分别垂直连接所述弧形底板两端，所有扇形子段自上到下所述扇形挡板的宽度和所述扇形挡板的半径均逐渐增大，所述弧形底板底面两端各设有一第一圆环，所述扇形挡板的上端设有铰接孔，所有扇形子段的铰接孔对齐并装入销轴铰接，每一所述扇形子段的两第一圆环分别用两连接绳连接相邻扇形子段的两第一圆环，所述垂直角度调节段最上端的扇形子段固定连接于所述上滑槽下端口，所述垂直角度调节段最下端的扇形子段固定连接于所述下滑槽内侧端。

进一步地，所述垂直角度调节段包括九所述扇形子段，每一所述扇形子段的扇形挡板的角度为10°。

进一步地，所述垂直角度调节段最下端的扇形子段设有两第二圆环，两所述连接圆环分别设置于两所述扇形挡板的外侧面下端，所述上槽体两外侧面的下端各设有一第三圆环，同侧的所述第二圆环和所述第三圆环用弹簧连接。

进一步地，所有扇形挡板上端均设有圆片，所述圆片的圆心设有所述铰接孔。

进一步地，所述垂直角度调节段上端口截面和所述上滑槽的下端口截面相同且二者对齐焊接连接，所述垂直角度调节段下端口截面和所述下滑槽内侧端口截面相同且二者对齐焊接连接。

进一步地，所述顶举机构为液压千斤顶，所述液压千斤顶下端轴铰接于所述底座上，上端轴铰接于所述上槽体上端底部。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置，在上槽体和下槽体之间设置可重叠收拢的垂直角度调节段，实现上滑槽和下滑槽预定角度调节，可大范围灵活调节，垂直角度调节段采用扇形槽体结构，有效减小了滑体在经过上槽体和下槽体连接处所受的阻力，保证了滑坡物理模型试验过程中滑体到达下槽体的初始速度。

附图说明

图1是本发明一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置的结构示意图；

图2是本发明一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置的结构爆炸图；

图3是图1中上槽体1结构示意图；

图4是图1中垂直角度调节段2的结构示意图；

图5是图1中下槽体3的结构示意图；

图6是图1中液压千斤顶4的结构示意图；

图7是图1中底座5的结构示意图；

图8是垂直角度调节段完全合拢时本发明一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置的示意图；

图9是垂直角度调节段半展开时本发明一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置的示意图；

图10是垂直角度调节段完全展开时本发明一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置的示意图。

1-上槽体、11-第一直线滑道、12-第一约束板、13-横梁、14-第一销钉孔、15-第三圆环、2-垂直角度调节段、21-弧形底板、22-扇形挡板、23-铰接孔、24-第一圆环、25-第二圆环、26-尼龙绳、27-弹簧、3-下槽体、31-第二直线滑道、32-第二约束板、4-液压千斤顶、41-第二销钉孔、42-第一销钉、43-第三销钉孔、5-底座、51-横梁、52-第四销钉孔、53-第二销钉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和图2，本发明的实施例提供了一种基于滑坡物理模型试验的上滑槽垂直角度调节装置，包括上槽体1、垂直角度调节段2、下槽体3、顶举机构和底座5，本实施例中所述顶举机构选择液压千斤顶4。

请参考图3，所述上槽体1包括第一直线滑道11和位于所述第一直线滑道11两侧的两第一约束板12，两所述第一约束板12下端分别垂直固定于所述第一直线滑道11两侧边形成上滑槽，所述上槽体1上端口为上滑槽入口端，所述第一直线滑道11的上端底部焊接横梁13，所述横梁13中部焊接两平行钢片，每一所述平行钢片上设有一第一销钉孔14，所述第一约束板12外侧下端焊接有第三圆环15。

请参考图4，本实施例中，所述垂直角度调节段2由9个扇形子段以及连接它们的多段连接绳26组成，所述连接绳26选择尼龙绳，所述扇形子段均由弧形底板21和所述弧形底板21两侧的两扇形挡板22构成，两所述扇形挡板22垂直固定于所述弧形底板21两端，每一所述扇形子段的扇形挡板22的角度为10°，9个扇形子段完全展开时自上到下依次为第一扇形子段到第九扇形子段，所有扇形子段自上到下所述弧形底板的宽度和所述扇形挡板的半径均逐渐增大，每一所述扇形子段与其相邻的下一所述扇形子段相比，弧形底板21的宽度增加两倍的扇形挡板22的厚度，扇形挡板22的半径增加弧形底板21的厚度，所有扇形挡板22顶角为上端且设有相同的圆片，所述圆片圆心处设有相同大小的铰接孔23，所述扇形子段的弧形底板21外表面上设有两个对称第一圆环24，所有扇形子段通过其扇形挡板22的铰接孔23铰接于一销轴上，相邻扇形子段的四所述第一圆环24两两相对且相对的两所述第一圆环24用所述尼龙绳26连接，所述相邻扇形子段之间的尼龙绳26长度不超过所述扇形子段底部的弧长，所述垂直角度调节段2上端为入口端，下端口为出口端，且所述垂直角度调节段2最下端的扇形子段的两侧扇形挡板22外表面各设一个第二圆环25，所述垂直角度调节段2入口端与所述上滑槽出口端截面相同，且二者焊接连接。

请参考图5，所述下槽体3包括第二直线滑道31和位于所述第二直线滑道31两侧的第二约束板32，两所述第二约束板32垂直固定于所述第二直线滑道31两侧形成下滑槽，所述下槽体3内侧端为下滑槽入口端，且所述入口端与所述垂直角度调节段2出口端截面相同，二者焊接连接。

请参考图6，所述液压千斤顶4上端设有活塞杆，下端设有杠杆手柄，按压所述杠杆手柄可使所述活塞杆伸长，所述活塞杆上端设有第二销钉孔41，所述第二销钉孔41和所述第一销钉孔1通过第一销钉42铰接，所述上槽体1和所述液压千斤顶4可以所述第一销钉14为轴相对转动，所述液压千斤顶4下端设有第三销钉孔43。

请参考图7，所述底座5一端固定所述下槽体3，另一端固定有横梁51，所述横梁51上连接两平行钢片，所述两平行钢片上设有相对的两第四销钉孔52，所述第三销钉孔43设置于两所述第四销钉孔52之间且通过水平向的第二销钉53铰接，所述液压千斤顶4以第二销钉53为转轴可旋转，所述液压千斤顶与所述底座铰接，既保证了所述装置的稳定性，同时也为所述液压千斤顶提供了足够的反力，使得调节更加轻松灵活。

所述垂直角度调节段2最下端的扇形子段的两侧扇形挡板22外表面的第二圆环25分别与上槽体1两外侧的第三圆环15通过弹簧27连接，弹簧27处于松弛状态时的长度小于对应两圆环之间的最小长度，所述弹簧27具有足够高的劲度系数，在液压千斤顶4的作用下才会伸长。

请参考图8～图10，本发明的上滑槽垂直角度调节装置的调节操作为，调节前所述垂直角度调节段2如图8所示完全合拢，所有扇形字段全部重叠一起，反复提压所述液压千斤顶4的杠杆手柄，所述液压千斤顶4的活塞杆伸长，带动所述上槽体1和所述垂直角度调节段2最上端第一扇形子段组成的整体，围绕第一扇形子段两侧的扇形挡板22的铰接孔23旋转，两所述弹簧27伸长，所述垂直角度调节段2的第一扇形子段和第二扇形子段之间的尼龙绳逐渐伸长并绷紧，进而带动第二扇形子段围绕铰接孔223旋转，弹簧27继续伸长，进入到如图9所示的所述垂直角度调节段2半展开状态，第二扇形子段和第三扇形子段之间的尼龙绳27逐渐伸长并绷紧……至所述第一直线滑道和所述第二直线滑道的夹角达到预定角度，即完成所述上滑槽和所述下滑槽的垂直角度调节，可开展滑坡物理模型试验，图10是垂直角度调节段完全展开时所述上滑槽和所述下滑槽的夹角达到最大，所述预定角度可以在10°～90°之间，实现了上滑槽垂直角度的大范围连续灵活调节。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。